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ffentliches Erscheinungsdatum: 18 Januar 2008

Angesprühte Zellen

Durch Elektrospray erzeugte Wassertröpfchen machen Zellen durchlässig für externe DNA

Diese Verffentlichung ist auch verfgbar auf Englisch.

Gentechnisch hergestellte Produkte sind heute nicht mehr wegzudenken. So stellen beispielsweise gentechnisch vernderte Bakterien Humaninsulin her. Eine zuknftige Gentherapie soll sogar Gene in Zellen eines erkrankten Organismus einbringen, damit sie dort Defizite beheben und Fehlfunktionen des Krpers kompensieren. Damit das klappt, muss fremde (oder synthetische) DNA in Wirtszellen eingeschleust werden, ein nicht gerade triviales Unterfangen. Japanische Forscher haben nun eine Methodik entwickelt, die eine echte Alternative zu den blichen Verfahren darstellen knnte. Wie in der Zeitschrift Angewandte Chemie beschrieben, beschieen sie die Zellen mit Wassertrpfchen, die per Elektrospray erzeugt und beschleunigt wurden.

Fr den DNA-Transfer in eine Wirtszelle gibt es verschiedene Methoden. Im einfachstem Fall dringt die Fremd-DNA durch eine pors gemachte Zellmembran in die Zelle ein, etwa durch Behandlung mit elektrischem Strom oder UV-Laser. Viren und Liposomen knnen als Gentransporter genutzt werden und die Erbsubstanz injiziert oder per Partikelpistole in die Zellen geschossen werden. Alle diese Methoden haben den Nachteil, entweder empfindliche Zellen stark zu schdigen oder aber ausgesprochen teuer und aufwndig zu sein.

Das Team von der Saitama University um Takafumi Sakai hat in Kooperation mit Kazuto Ikemoto (Mitsubishi Gas Chemical Company) nun eine Methode entwickelt, die eine echte Alternative darstellen knnte: Sie beschieen die Zellen mit winzigen elektrisch geladenen Wassertrpfchen. Die Trpfchen reien winzige Lcher in die Zellmembranen, durch die externe DNA-Molekle eindringen knnen. Nach etwa einer Minute haben sich die Lcher wieder geschlossen, auch empfindliche Zellen berstehen die Prozedur unbeschdigt.

Die Methode basiert auf einer Elektrospray genannten Technik, die insbesondere in der Massenspektrometrie seit langem erfolgreich eingesetzt wird. Dabei wird die Spitze einer hauchfeinen Stahlkapillare unter hohe elektrische Spannung gesetzt. Ein hochgeladener Wassertropfen tritt aus und wird in viele mikro- bis nanoskopische Trpfchen zerstubt. Die noch immer geladenen Mikrotrpfchen werden im elektrischen Feld stark beschleunigt in Richtung der Platte mit der Zellkultur.

Vorteil der neuen Methode: Sie ist fr viele verschiedenste Arten von Zellen geeignet Suger-Zellkulturen und Bakterien, aber auch lebendes Gewebe, wie an Geflgel-Embryonen gezeigt wurde. Es werden keinerlei cytotoxische Reagenzien bentigt, die die Zellen schdigen, es wird nur mit reinem Wasser oder einer zellvertrglichen Salzlsung gearbeitet. Die ganze Zellkulturplatte kann nach und nach angesprht werden oder gezielt nur spezifische Punkte eines Gewebes. Dabei ist das bentigte Equipment einfach, kostengnstig und tragbar.

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