[Zurück]

U. Cobet, P. Pfundner, G. Dietrich, M. Walke:
"Ultraschallstreuung an Zellsuspensionen";
Vortrag: QUANSON 98 Quantitative Sonographie in Klinik und Forschung, Halle/Saale (eingeladen); 19.03.1998.

Theoretische Überlegungen und experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, daß die Ultraschallstreuung an Zellsuspensionen bei höheren Zellvolumenkonzentrationen hauptsächlich von den Überstrukturen der Zellen und damit von den Wechselwirkungs- kräften der Zellen abhängig ist. So kann experimentell nachgewiesen werden, daß die unspezifischen Membraneigenschaften, wie z.B. die elektrischen Ladungen und Viskoelastizität der Membran, Einfluß auf die Streuung besitzen, obwohl deren Fernwirkungen relativ gering bleibt. Einen ganz wesentlichen Einfluß besitzen dagegen die spezifischen Wechselwirkungsbindungen, wie z.B. Antigen-Antikörper Komplexe oder Rezeptor-Liganden-Bindungen. Infolge der relativ großen Wellenlängen der verwendeten Ultraschallfrequenzen (10 MHz) gegenüber den Zell- bzw. Agglutinatabmessungen hat die Geometrie der Streuer nur einen relativ geringen Einfluß auf das Streuvermögen.
Die experimentellen Untersuchungen zur quantitativen Erfassung einer Ultraschallstreuung an kleinsten Meßvolumina (kleiner 0,5 ml) erfolgten mit Hilfe von speziell entwickelten in-vitro Meßsystemen unter Verwendung der Powermode- Dopplersignalauswertung. Einerseits wurde ein rezirkulierendes Schlauchsystem für stationäre Strömungen aufgebaut, andererseits zwei Couette-Syteme mit der Möglichkeit der Untersuchung der Zellen unter Monoschergraden entwickelt.
Es konnte gezeigt werden, daß mit diesen relativ einfachen Scherkammersystemen die spezifischen Bindungen von Adhäsionsrezeptoren der Zellmembran im zeitlichen Verlauf unter definierten Scherbedingungen erfaßt und Aussagen zur Metastasierungswahrscheinlichkeit von Tumorzellen, Aktivierungen von Thrombozyten, Leukozyten, schergradabhängige Aktivierungen von Rezeptoren, Aktivierungs/Deaktivierungs-Zeitkonstanten von spezifischen Signalketten der Zellen und Zellwechselwirkungen an Endotheloberflächen untersucht werden können.