Bildnachweis: Fotolia     Logo News Medizin 2000
 
        >    Zurück

   | Home | Suche | Nutzung | Impressum | Kontakt |

[an error occurred while processing this directive]

 

 

 

Kontrollierte Modellstudie von Zellen - ein Biochip als Minilabor

Wissenschaftler können jetzt erstmals die Wirkung von Antibiotika unter komplexen Bedingungen testen, die beispielsweise der Situation von Patienten mit infizierten Kathetern vergleichbar sind.

von Dr. Joachim Eiding

Amerikanische Physiker haben erstmals in einer Modellstudie überprüft, wie sich Bakterien über einen längeren Zeitraum in einem Verbund verhalten. Prinzipiell weisen Mikroorganismen in einer Gruppe andere Eigenschaften auf als einzelne Zellen, unterliegen beispielsweise bestimmten Mutationen. Hier gelang es den Forschern, ein System mit Kolibakterien über einen Zeitraum von 200 Stunden störungsfrei zu beobachten.

In der Medizin spielt das Phänomen der Biofilme, den bestimmte Kleinstlebewesen bilden können, seit Jahren eine große Rolle. Haben sich im Körper beispielsweise Kolibakterien erst einmal zu einer „organischen Gruppe“ zusammengerottet, herrschen ähnlich wie beim Menschen andere Gesetze – die Regeln eines Teams. Nach dem Motto „Gemeinsam sind wir stark“ riegeln sie sich nach außen ab, wehren sich erfolgreich gegen Antibiotika und andere Arzneimittel. Händeringend versuchen Mediziner seit langem, das Verhalten von Zellen-Verbänden zu studieren, in dem sie ihre „Gruppeneigenschaften“ umgehen.

Völlig neue Erkenntnisse bietet nun ein Forscherteam um den Physiker Frederick Balagaddé vom California Institute of Technology in Pasadena, USA (www.caltech.edu) im Magazin Science (www.sciencemag.org) (Band 309, Seite 137, 2005). Den Naturwissenschaftlern ist es gelungen, ein kontrolliertes System von Bakterienverbänden über einen Zeitraum von 200 Stunden zu beobachten. Zu diesem Zweck verfolgten sie die Idee, ein tatsächlich existierendes Makrosystem auf einem Mikromaßstab abzubilden. Sie entwickelten eine spezielle Kleinstapparatur: Auf einem Chip, nicht größer als eine amerikanische Zehn-Cent-Münze, montierten die Physiker sechs unabhängige, winzige Bioreaktoren. In jedes dieser Mikrogefäße, mit einem Volumen von 16 Nanolitern, gaben sie je eine Lösung von nur 100 bis 10.000 Bakterien der Art Escherichia coli (E. coli). Dabei griffen die Forscher auf zwei verschiedene Stämme der Mikroorganismen zurück.

Die Reaktionsgefäße waren prinzipiell als eine Art Kreislauf konzipiert, der maschinell vom Computerchip gelenkt wird und neben so genannten Wachstumskammern auch eine peristaltische Pumpe enthält. Auf diese Weise konnten die Physiker ohne Probleme den Einfluss von Parametern wie Konzentration und Menge der Einzelzellen sowie die Pumpengeschwindigkeit der Apparatur auf das Verhalten der Bakterienstämme austesten. Die Zirkulationen verhinderten außerdem durch regelmäßige „Waschvorgänge“, dass sich in den dünnen Kapillaren Biofilme ablagerten.

Variable Versuchsbedingungen

In den sechs Minibehältern herrschten stets verschiedene Versuchsbedingungen: Während Balagaddé beim Bakterienstamm in den ersten drei Bioreaktoren ein spezielles Signalsystem einbaute und sehr viele Parameter variierte, verfuhr er beim zweiten Stamm in den letzten drei „Kleinstkochtöpfen“ deutlich moderater.

Im Detail: Die Arbeitsgruppe beobachtete in den ersten drei Reaktoren, dass sich die Bakterien zunächst vermehrten. Damit das Wachstum der Zellkultur nicht endlos fortschreiten konnte, nutzten die Wissenschaftler hier ein künstliches Bio-Signalsystem, als „Quorum-Sensing“ bekannt. Es regelt die Konzentration der Zellen auf seine Weise: Einzelne Stämme an Kolibakterien produzieren bestimmte Biomoleküle, Pheromone, wie beispielsweise Acyl-Homoserinlactone (AHL). Diese Signalmoleküle sind in der Lage, festzustellen, wie viele Artgenossen in einer Lösung vorhanden sind, dienen der „internen Kommunikation“. Dazu müssen die Forscher den Bakterien noch einen Akzeptor einpflanzen – ein charakteristisches Plasmid, das nicht zum Erbgut gehört.

Übersteigt die Anzahl der Kleinstorganismen einen spezifischen Grenzwert, aktivieren diese AHL-Moleküle einen bestimmten Abschnitt auf diesem Plasmid. Dieser bewirkt die Produktion eines so genannten „Killer-Proteins“, das zum sofortigen Zelltod führt. Damit sinkt die Konzentration der Bakterien auf einen niedrigen Level. Nachdem nun außerdem die Mikroapparatur die Probe zu diesem Zeitpunkt noch verdünnt, sinkt auch die Anzahl der „Killer-Eiweiße“. Damit kann die Konzentration der Bakterien wieder ansteigen und der Kreis schließt sich hier. Das Experiment geht in diesem Bioreaktor in die zweite „Schleife“.

Erfolgreiche Langzeitstudie

Die Proben in den ersten drei Minibehältern brauchen auf diese Weise drei bis vier Umläufe, bis sich ein stabiles Gleichgewicht im Reaktor eingestellt hat und jede weitere Messung sinnlos wird. Dazu benötigte das System knapp 200 Stunden. Somit haben die Physiker hier zum ersten Mal ungewöhnlich lange Zeit, um das Verhalten von Kolibakterien zu studieren. Die anderen drei Gefäße stoppten die Durchläufe schon nach etwa 100 Stunden.

„Dieser ´Mikrochemostat´ hat es uns ermöglicht, die Entwicklung von bakteriellem Wachstum über Hunderte von Stunden zu verfolgen“, freut sich Frederick Balagaddé. Seine Methode gestattet es, ideale Versuchsbedingungen für ein größeres System an Bakterien auszuprobieren. So könnten Wissenschaftler endlich auch Antibiotika nun unter komplexeren Bedingungen testen, die der Situation von Patienten mit beispielsweise infizierten Kathetern viel ähnlicher ist. Daher schätzt der amerikanische Physiker, dass seine neue Methode besonders in der Medizin und der Pharmazie mit Erfolg angewendet werden kann. Ebenso erscheint es auch möglich, eines Tages ein solches Versuchssystem per Computer online und „in Echtzeit“ zu überwachen.

Bilder:

Biochip mit sechs unabhängigen Mikrochemostaten. Die kleinen Kanäle sind mit Lebensmittelfarbstoff gefüllt. Antibiotika Therapie,bakterielle Infektionen,Infektionen,Biochips,Biochip,Joachim Eiding

BU: Chip mit sechs unabhängigen Mikrochemostaten. Die kleinen Kanäle sind mit Lebensmittelfarbstoff gefüllt

Foto: Frederick Balagaddé

 

Chip mit sechs unabhängigen Mikrochemostaten. Die kleinen Kanäle sind mit Lebensmittelfarbstoff gefüllt

BU: Chip mit sechs unabhängigen Mikrochemostaten. Die kleinen Kanäle sind mit Lebensmittelfarbstoff gefüllt

Foto: Frederick Balagaddé

 

Eine Auswahl von vier Mikrochemostaten, die wachsende Bakterien überwachen. Die Bedingungen in den Chemostaten werden durch ein kleines Rohrnetzwerk kontrolliert, dessen Kanäle mit Lebensmittelfarbstoff gefüllt sind

BU: Eine Auswahl von vier Mikrochemostaten, die wachsende Bakterien überwachen. Die Bedingungen in den Chemostaten werden durch ein kleines Rohrnetzwerk kontrolliert, dessen Kanäle mit Lebensmittelfarbstoff gefüllt sind

Foto: Frederick Balagaddé

 

Evidence Navigationspfeil zum Seitenanfang

Biochips,Biochip,Antibiotika Therapie,bakterielle Infektionen,Infektionen,Joachim Eiding

 

[an error occurred while processing this directive]

 

ANZEIGEN
Hier könnten auch Sie eine breite Öffentlichkeit über Ihre besonderen Kompetenzgebiete, bzw. Ihre innovativen Produkte und Dienstleistungen informieren 09.12.2018 News

 

NEUEINFÜHRUNG 
Dystorell

Traurig, müde, antriebslos: Neues Homöopathikum für das seelische Gleichgewicht 

Den Ausgleich liefert jetzt die Natur mit dem neuen Homöopathikum Dystorell. Es kombiniert sieben homöopathische Inhaltsstoffe aus Pflanzen, welche ausgleichend und stabilisierend, harmonisierend und beruhigend auf das angegriffene Nervensystem wirken. In Spritzenform kann es auch im Rahmen der Homöopunktur eingesetzt werden.

mehr lesen

 

 


 
Endlich: ohne Schmerzen leben!

Die Hochton-Frequenz-Therapie ist eine sehr effektive, schon viele Jahre bekannte Schmerz-Behandlung - besonders bei Gelenk- und Muskelschmerzen. Das sehr kleine Therapie-Gerät WeWoThom® Premium ist die zur Selbstanwendung geeignete Form der
Hochton-Frequenz-Therapie durch die betroffenen Patienten. Das Gerät wird meist erfolgreich angewandt bei
  • Gelenk- und Skelettschmerzen
  • Muskelschmerzen und –krämpfen
  • Schmerztherapie bei Arthrose und Arthritis

Direktbestellung bei
WeWoThom hier
die Nutzer sind begeistert - mehr lesen hier



Atemgas-Analysen helfen  bei der  Diagnostik und dem Therapie-Management zahlreicher Gesundheitsstörungen.  Messdaten sind  schnell und kostengünstig zu erheben.  an. Schwerpunkte bei den Atemgas-Analyse-Geräten sind:

FeNO-Atemtest zur Asthma-Diagnose und Asthma-Management
H2 Atemtest zur Diagnose der Laktose-Unverträglichkeit  und der CO-Atemtest zur Unterstützung der Rauchenentwöhnung


Die beliebte Thymustherapie ist trotz Gesetzesänderungen weiter möglich



Zertifiziertes Thymus-Wirkstoffkonzentrat für die ärztliche Eigenherstellung einer Thymus-Peptid-Injektionslösung zur Anwendung bei den eigenen Patienten ermöglicht die Fortführung der Immun-Therapie. Mehr Informationen 
hier.



Therapie einer Arthrose

Arthrose ist die häufigste chronische Erkrankung der Gelenke.  Alternativmedizinische Heilverfahren bieten  Behandlungsansätze mit erstaunlichen Heilungserfolgen. So  auch die Homöopathie mit dem Medikament
Arthrorell N.  



 
 

SANORELL Medikamente direkt über diese Versandapotheke beziehen


Macht das Leben leichter: m
it VitalPlus zu neuer Energie

Obwohl das Angebot an Lebensmitteln noch nie so gut war wie heute, schaffen es die meisten Menschen nicht, sich ausgewogen zu ernähren. Somit ist eine sichere Versorgung mit den notwendigen Vitaminen und Spuenrelementen keinesfalls immer gewährleistet. Oft entsteht ein Defizit an Vitalstoffen, das mit einem qualitativ hochwertigen Nahrungsergänzungsmittel ausgeglichen werden kann. 

mehr lesen



Sie sind häufig müde und abgespannt und nicht mehr so belastbar wie früher? Erhöhte Infekt-Anfälligkeit, steife Gelenke oder Muskelschmerzen? Ursache der Beschwerden könnte ein Mangel an essenziellen Vitalstoffen, lebenswichtigen Vitaminen, Mineralstoffen und Aminosäuren sein.

 

 40 Fragen  - 40 Antworten

Der Sanorell Vital-Test hat gezeigt, dass 43% der Frauen und 41% der Männer sehr wahrscheinlich nicht ausreichend mit Vitalstoffen versorgt sind. hier

Sanorell Pharma - der Spezialist für integrative Medizin-empfiehlt:  zwei von vielen im Weltbild Verlag erscheinende Gesundheitsratgeber, die Ihr Leben verändern können:






 

 

 

 

 

 

zum Seitenanfang

 

Werbung im Info-Netzwerk Medizin 2000  
Hier können unsere Kooperationspartner die Mitglieder ihrer  jeweiligen Zielgruppen über ihre Produkte, Dienstleistungen und besonderen Kompetenzgebiete werbend informieren.
 

Ohne Schmerzen leben

Die Hochton-Frequenz-Therapie ist eine sehr effektive, schon viele Jahre bekannte elektrotherapeutische Behandlung. WeWoThom® Premium ist eine spezielle Form der Hochton-Frequenz-Therapie zur Selbstanwendung durch die betroffenen Patienten. Das Verfahren arbeitet mit elektromagnetischen Frequenzen aus dem Bereich zwischen ca. 4.000 und 12.000 Hertz und wird sehr erfolgreich angewandt bei Direktbestellung bei WeWoThom hier


Der Sanorell Vital-Test hat ergeben, dass 47% der Frauen und 45% der Männer nicht ausreichend mit Vitaminen und Spurenelementen versorgt sind.
Der Vital-Test zeigt, ob es sinnvoll ist, einen entdeckten Mangel durch passend, rezeptfrei zu kaufende Nahrungsergänzungsmittel auszugleichen. Über die Versandapotheke Fixmedika  können Sie sich die Sanorell Arzneimittel kostengünstig  zusenden lassen.

Immer mehr Ärzte und Patienten interessieren sich für die  Möglichkeiten,  mit Hilfe von Atemgas-Analysen   Gesundheitsstörungen zu erkennen und danach zu managen.
Die Firma Specialmed hat sich seit vielen Jahren erfolgreich auf den Verkauf von Atemgas-Analyse-Geräten spezialisiert
Schwerpunkte der Produkt-Palette sind
FeNO-Atemtest zur Asthma-Diagnose 
(mit dem NoBreath)
H2 Atemtest zur Diagnose der Laktose-Unverträglichkeit(mit dem Gastrolyzer)
CO-Atemtest zur  Rauchenentwöhnung  (mit dem Smokerlyzer).
Sanorell Pharma empfiehlt eine Serie von Gesundheitsratgebern - beispielsweise diese:

Thymustherapie: Furcht vor dem Aus
ist unberechtigt.

Mehrere  deutsche Verwaltungsgerichte haben geurteilt (in erster Instanz), dass Therapeuten die Thymustherapie auch in Zukunft durch die Eigenherstellung der Thymus-Peptide und -Extrakte legal durchführen zu können.  Sanorell unterstützt die Therapeutinnen und Therapeuten. Durch die Anwendung der Virval-Labormethode ist die Sicherheit der Patienten garantiert.

 



Wichtige Themen-Websites im Info-Netzwerk Medizin 2000 
(13.12.2009)
 

  

Werbung:
24 h Schlüsseldienst München

Copyright ©  LaHave Media Services Limited