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SITZUNGEN


Kontakt einer biologischen Zelle mit der Nanostruktur einer Oberfläche

len von jungen Menschen, auch wenn die Zellen selbst durch Zellteilung ständig
neu gebildet werden. Um diese Beobachtung näher zu erforschen, wurden die Zel-
len auf einen elastischen Untergrund aufgebracht, der mit einstellbarer Frequenz in
eine Richtung gedehnt und wieder entspannt wurde.
Bei niedrigen Frequenzen drehen sich die Zellen in Richtung des Stresses hin-
ein, bei sehr hohen Frequenzen beginnen die Zellen dem Stress auszuweichen und
ordnen sich senkrecht zur Schwingungsrichtung an. Dabei boten die Zellen von
jüngeren Menschen dem Stress noch bei höheren Frequenzen Widerstand, während
die Zellen von älteren Menschen schon bei niedrigen Frequenzen begannen, dem
Stress auszuweichen. In anderen Experimenten wurden Zellen auf Oberflächen mit
nanometergroßen Rillen aufgebracht, auch dabei zeigte sich, dass bei menschlichen
Zellen zwischen dem dreißigsten und dem fünfzigsten Lebensjahr die mechanosen-
sitiven Fähigkeiten nachlassen. Dafür ist wohl ein Gen in den Zellen verantwortlich,
das noch identifiziert werden muss.
Künstliche Modelle zur Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Zellen
Ein weiteres Beispiel für unseren Forschungsansatz biologische Systeme zu verste-
hen, indem wir vereinfachte synthetische Modelle entwickeln, sind pulsierende
Hühner-Herzzellen. Wir können Aktinfasern aus Zellen heraus präparieren und
zusammen mit dem Motorprotein Myosin und Adenosintriphosphat als Energielie-
ferant in Vesikel einbauen. Wenn die Vesikelmembran noch mit spezifischen Rezep-
tormolekülen versehen wird, können die Vesikel zum Pulsieren gebracht werden. Wir
haben damit in stark vereinfachter Weise eine Herzzelle nachgeahmt, mit der wir
nun experimentieren können.