Helmholtz Extrem

Das kleinste Reagenzglas der Welt

Wie von Zauberhand ordnen sich Tausende winzige Tropfen auf der Glasplatte an – jeder im gleichen Abstand zu seinem Nachbarn und in exakt der gleichen Größe. Zellen sind in jedem dieser Tröpfchen enthalten, und in jedem von ihnen findet ein anderes Experiment statt, ganz so wie in einem Mini-Reagenzglas.

Wie von Zauberhand ordnen sich Tausende winzige Tropfen auf der Glasplatte an – jeder im gleichen Abstand zu seinem Nachbarn und in exakt der gleichen Größe. Zellen sind in jedem dieser Tröpfchen enthalten, und in jedem von ihnen findet ein anderes Experiment statt, ganz so wie in einem Mini-Reagenzglas.

Möglich macht dieses Kunststück eine neue Technologie, die ein Team um den Chemiker Pavel Levkin entwickelt hat. „Wir können eine Polymeroberfläche so behandeln, dass sie sich in wasseranziehende und -abweisende Bereiche einteilt und sich so winzige Wassertropfen mit Zellen darin gleichmäßig auf der Oberfläche anordnen“, sagt der Forscher vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). „Droplet Microarray (DMA)“ hat er mit seinem Team die neue Technik genannt, bei der genau auf die wasseranziehenden Bereiche zuvor Tausende potenzielle Wirkstoffe gedruckt werden, je Bereich ein anderer. „Ziel ist es, die Platten so für den Forscher vorzubereiten, dass nur noch eine Zellsuspension in einem großen Tropfen aufgetragen werden muss und das Wirkstoff-Screening sofort losgehen kann“, sagt Pavel Levkin. Innerhalb kürzester Zeit können so Tausende verschiedene Substanzen auf ihre Wirkung untersucht werden.

Die neue Methode hat zwei große Vorteile: Weil die Tropfen winzig klein sind – im Nanoliterbereich, also im Bereich vom Milliardstel eines Liters –, brauchen die Forscher für ihr Experiment weniger Zellen und weniger teure Reagenzien als bei den bisherigen Methoden. Im Bereich der personalisierten Medizin beispielsweise kann das gewaltig helfen: Dort wird unter Tausenden Wirkstoffen das passendste Medikament gesucht, zudem sind nur wenige Zellen des Patienten verfügbar. Ein weiterer Vorteil der neuen Technik: Weil sich die Wassertropfen selbstständig anordnen, brauchen die Labore keine teuren Pipettierroboter. Um ihre Idee zu vermarkten und auch Laboren mit geringen finanziellen Mitteln Lösungen für Wirkstoff-Screenings zur Verfügung zu stellen, haben die Forscher vor, das Spin-off-Unternehmen Aquarray GmbH zu gründen.

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23.11.2017 , Annette Doerfel

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