294 | FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES


Abb. 1: PKD-vermittelte Phosphorylierung von LIMK2 moduliert Kinaseaktivität und zelluläre Adhä-
sion. (A) in vitro Kinase Assay: PKD1, 2 und 3 phosphorlieren LIMK2 an Serin 289. (B) Die LIMK2-
induzierte Phosphorylierung von Cofilin an Serin 3 ist durch die Mutation von Serin 289 zu Alanin
reduziert. D451A: kinase-tote LIMK2. (C) LIMK2-induzierte F-Aktinakkumulation in Heia-Zellen. (D)
Zeitaufgelöste Adhäsion von Heia-Zellen auf Collagen. Analyse mit dem XCelligence-Gerät (Roche).

fluoreszenzmarkierten ECM-Komponente kultiviert, deren Abbau zu einem Verlust
des Fluoreszenzsignals an dieser Stelle fuhrt. Die nicht fluoreszierenden Stellen wer-
den anschließend im Fluoreszenzmikroskop detektiert und durch Kolokalisation
mit bekannten Markerproteinen wie dem Aktin-bindenden Protein Cortactin mit
Invadopodien korreliert. Folglich können mit diesem Assay nur fixierte Zellen ana-
lysiert werden. Des Weiteren ist die Auswertung zeit- und arbeitsintensiv, weil in
diesem Assay nur einzelne Zellen betrachtet werden können. Im Gegensatz hierzu
erlaubt ein optischer Biosensor die Detektion von extrazellulärem Matrixabbau in
Echtzeit. Zusätzlich ermöglicht der optische Biosensor die qualitative und quantita-
tive Analyse von extrazellulärem Matrixabbau, welcher von vielen Zellen hervorge-
rufen wird.
Der entwickelte Biosensor besteht aus einem ‘perforierten1 Goldfilm, dessen
optisches Signal sensitiv auf Veränderungen im Brechungsindex in der Nähe des
Goldfilms reagiert. Für die Herstellung der optischen Biosensoren wurde im Rah-
men dieses Projektes eine Methode entwickelt, die ausschließlich chemische Tech-
niken verwendet. Hierbei wird zunächst eine Maske durch Selbstorganisation von
Hydrogelkugeln erzeugt und die unbedeckte Substratoberfläche mit Goldnanopar-