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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES


Abb. 1: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von hochgeordneten Hydrogelkugelmustern.

Tumorzellen auf einer fluoreszenzmarkierten ECM-Kornponente kultiviert, deren
Abbau zu einem Verlust des Fluoreszenzsignals an dieser Stelle führt. Die nicht flu-
oreszierenden Stellen werden anschließend im Fluoreszenzmikroskop detektiert und
durch Kolokalisation mit bekannten Markerproteinen wie dem Aktin-bindenden
Protein Cortactin mit Invadopodien korreliert. Somit erfordert der „klassische“
Invadopodien-Assay eine genaue Analyse jeder einzelnen Zelle - ein zeitraubender
und mühsamer Prozess.
Um die qualitative und quantitative Analyse der ECM-Degradation zu erleich-
tern, soll im Rahmen dieses Projektes ein Biosensor entwickelt werden. Biosensoren
bestehen aus zwei Komponenten: einem biologischen Erkennungsmerkmal und
einem sogenannten Transducer (Signalwandler). In unserem Fall ist das Erkennungs-
merkmal eine Gelatineschicht und der Signalwandler ein periodisches Lochmuster
in einem Goldfilm. Diese „perforierten“ Goldfilme zeigen ein ungewöhnliches opti-
sches Phänomen, die sogenannte außergewöhnliche Transmission. Der lichtundurch-
lässige Metallfilm ist mit winzigen Löchern, die kleiner als die Wellenlänge des ver-
wendeten Lichtes sind, versehen und sollte nach der klassischen Physik Licht fast
vollständig reflektieren. Es wird jedoch unerwartet viel Licht durch die Löcher trans-
mittiert, dessen Wellenlänge durch den Brechungsindex in der Nähe des Goldfilms
bestimmt wird. Dieser Zusammenhang soll für die Untersuchung von ECM-Degra-
dation genutzt werden.