6 Ausblick

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Die vorliegende Arbeit belegt zusammenfassend eindeutig, dass die Rasterkraftmikroskopie präferentiell für die hochauflösende Abbildung vitaler zellulärer Strukturen geeignet ist und, im Gegensatz zu anderen bildgebenden mikroskopischen Analyseverfahren, reproduzierbare Untersuchungen an ein und derselben vitalen Struktur im Zeitverlauf erlaubt. Darüber hinaus ermöglicht die Methode neben der rein morphologischen, real-dreidimensionalen Abbildung auch funktionelle Aussagen über funktionsassoziierte zelldynamische Prozesse (z.B. Migrationsbewegungen, Membran-Ausstülpungen, Zellkontraktionen etc.), über spezifische Oberflächenrauhigkeiten und über bioelastische Zellmembran-eigenschaften (Ermittlung der Nano-Indentation via “force-vs.-distance-corellation”) zu treffen. Besonders gute und verlässlich reproduzierbare Ergebnisse zeigen AFM-Untersuchungen, die an Zellen mit hohem zytoskelettalen Anteil, z.B. Fibrozyten und Fibroblasten, durchgeführt wurden. Die von uns etablierten AFM-Messprotokolle, Messumgebungen und Präparationsmethoden für die untersuchten kardiovaskulär relevanten Zellen und Proteine erlauben eine funktionsassoziierte, morphologische Analyse vitaler Zellen und können aus unserer Sicht eine wesentliche methodische Bereicherung der mikroskopischen Techniken darstellen. In der Zukunft wird diese neue mikroskopische Technologie insbesondere bei der Identifizierung, Lokalisationsdiagnostik und Quantifizierung von membrangebunden Struktur- und Funktionsproteinen dienen. Hierbei kommen sterisch markierte Antikörper zum Einsatz, die spezifisch an die antigenen Epitope der Proteinstrukturen binden und am Fc-Anteil mit einer sterischen Struktur versehen sind, die mittels AFM-Technologie auf den Zellmembranoberflächen detektiert werden. Außerdem gibt es gegenwärtig erfolgversprechende Untersuchungsansätze, im Rahmen derer Rezeptor-Ligand-Interaktionen quantifiziert werden können. Hierfür wird ein spezifisch bindender Ligand (antigenes Epitop) an der Spitze des atomaren Messtips “konnektiert” und die spezifische Bindungskraft bei Interaktion mit dem zugehörigen Rezeptor über die Verformung des, über seine spezifische Federkonstante definierten Cantilevers abgeleitet. Hierbei dient also das AFM nicht als formelles Abbildungsinstrument, sondern als “Kraftmesser im Nanonewtonbereich”.


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24.03.2005