AFM-Simulation biologischer Zellen (EUProfil)
Projekt
Überblick
Beschreibung
In den letzten Jahren hat sich die Zellmechanik zu einem aufstrebenden neuen Forschungsgebiet entwickelt, welches für Biologie und Medizin von immer größerer Bedeutung wird. Beispielsweise kann durch Messung der Elastizität, Viskosität und Oberflächenspannung einer Zelle, ihr Zelltyp und ihr Gesundheitszustand ermittelt werden. Messungen dieser mechanischen Parameter haben daher das Potenzial, die Diagnostik und Therapie von Krankheiten zu verbessern. Das weltweite Standard-Messverfahren der Zellmechanik ist die Atomic Force Microscopy (AFM), bei der die Zelle mithilfe einer mikroskopisch kleinen Kugel (Indenter) eingedrückt und die dabei aufgewandte Kraft gemessen wird. Geräte für diese Methode findet man heutzutage weltweit in fast jedem Labor für Biophysik. Die Schwierigkeit bei diesem Verfahren besteht jedoch in der Auswertung der Messergebnisse. Man erhält eine Kurve, die die Abhängigkeit der Eindringtiefe von der Kraft zeigt. Um davon auf die Eigenschaften der Zelle zu schließen, braucht es Simulationen, die das Verfahren nachbilden und ebenfalls Kraft-Eindringtiefe-Kurven liefern. Ein Vergleich der Messdaten mit denen aus den Simulationen gibt dann Aufschluss über die Zelleigenschaften. Prof. Aland gelang vor Kurzem die Formulierung eines mathematischen Simulationsmodells, dass alle rele
