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Biomarker: Proteine werfen verräterische Schatten

Interferenz mit dem Streulicht eines Lasers lässt Proteine Schatten werfen - damit man sie ohne aufwendige Verfahren sehen kann
Moleküle werfen Schatten

Ein Team um Vahid Sandoghdar vom Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen stellt ein Verfahren vor, mit dem sich Proteine sehr einfach sichtbar machen lassen – indem sie einen Schatten werfen. Proteine aus einer Probe zu fischen ist zwar einfach – mit Antikörpern kann man selbst geringste Mengen des gewünschten Stoffes aus einer Probe filtern – doch ob man tatsächlich etwas gefangen hat, sieht man nur mit Hilfe aufwendiger Verfahren wie Fluoreszenzmarkierung. Und die funktioniert auch nicht immer. Das neue, als iSCAT (interferometric detection of scattering, interferometrische Detektion von Streulicht) bezeichnete Methode, umgeht diese Schritte und zeigt Proteine direkt. Das Verfahren soll zum Beispiel die Detektion von Biomarkern für Krebs und andere Krankheiten erleichtern.

Moleküle werfen Schatten | Einzelne unmarkierte Proteine können Erlanger Forscher anhand des schwachen Schattens identifizieren, den die Biomoleküle erzeugen, wenn sie Licht streuen. Für ihren Biosensor nutzen die Wissenschaftler eine ausgesprochen empfindliche Methode, um Streulicht zu detektieren.

Biomarker sind eines der wichtigsten Werkzeuge im Kampf gegen Krebs – diese Moleküle verraten Tumorerkrankungen potenziell lange bevor sie Symptome verursachen und oft in einem Stadium, in dem sie noch gut behandelbar sind. Allerdings ist das Potenzial der Biomarker noch lange nicht vollständig ausgeschöpft, und das liegt auch daran, dass es recht aufwendig ist, sie zu detektieren. Um sie in einem Mikroskop zu sehen, muss man sie erst markieren. Ohne diesen Markierungsschritt wären Diagnosen mit Biomarkern einfacher und billiger, genauso wie Grundlagenforschung mit Enzymen und Proteinen. Deswegen haben die Forscher um Sandoghdar die Methode iSCAT entwickelt, bei der die Proteine mit einem Laser bestrahlt werden. Die Proteine streuen das Laserlicht, und dieses Streulicht interferiert wiederum mit der Probenbeleuchtung, so dass der Schattenwurf verstärkt wird.

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