Nanobiotechnologie
Ortsaufgelöste Transport- und Permeatationsstudien an barrierebildenden Zellschichten auf
Nanoporösen Substraten
Ziel dieses Projektes war die Entwicklung eines ortsaufgelösten Transport- und Permeationsassays
für barrierebildende Grenzflächengewebe (Epithelien und Endothelien). Dazu sollten
entsprechenden zelluläre Modelsysteme auf nanoporösen Substraten auf Aluminiumoxid- oder
Silizium-Basis kultiviert werden. Die hochgeordneten Nanoporen in der Substratoberfläche dienen als eine
laterale Anordnung von Nano-Küvetten, die den jeweils zu untersuchenden Analyten nach einem
Transfer über die Zellschicht aufnehmen, eine laterale Weiterdiffusion unterbinden und schließlich
einer geeigneten Analytik zugänglich machen. Für fluoreszenz-markierte Analyten lässt sich
der Nachweis der Sondenmoleküle in den Poren mit Hilfe der Konfokalen Laser-Rastermikroskopie
führen. Ultimatives Ziel des Projektes ist jedoch der Einsatz labelfreier Substanzen, deren Präsenz
und Konzentration in den Poren über eine ortsaufgelöste
Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) erzielt werden soll. Alle bislang verfügbaren
Verfahren zur Durchführung von Transport- und Permeationsstudien sind integraler Natur und erlauben
somit weder eine Aussage über die laterale Verteilung der Transport- und Permeationsaktivität noch
eine Aussage über den Transportweg (transzellulär oder parazellular). Im Berichtszeitraum haben
wir den Proof of Principle für die Realisierbarkeit des ortsaufgelösten Permeationsassays
erbringen können, in dem wir die laterale Verteilung der als Sonden eingesetzten FITC-Dextrane in den
Poren fluoreszenzmikroskopisch abgebildet haben. Im Jahr 2003 haben wir darum das Prinzip dieses
Assays beim Deutschen Patent und Markenamt zur Patentanmeldung vorgelegt. Die Prüfung ist
noch nicht abgeschlossen, die amtliche Recherche hat bislang jedoch noch keine Widersprüche mit den
anzumelden Ansprüchen ergeben.
