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Neue Kraft-Mikroskopie-Methoden erlauben es, die
mechanische Wechselwirkung zwischen T-Zellen und kleinen
Partikeln zu messen. ?

Das Labor von Prof. Enrico Klotzsch der Humboldt-Universit?t?zu Berlin?hat zusammen mit?einem internationalen Team von Forschern?eine Plattform entwickelt, mit der Gr??e und Richtung der lokal von den T-Zell Fingern ausgeübten Kr?fte quantifiziert werden k?nnen.

Dieser sogenannte?mechano-biologische Prozess?der T-Zelle, ihre Umgebung wahrzunehmen, spielt eine entscheidende Rolle für das Immunsystem, bei dem T-Zellen als Ersthelfer die Aufgabe haben, zwischen pathogenen Eindringlingen und k?rpereigenen Zellen zu unterscheiden. W?hrend dieses Antigen Erkennungsprozesses erforschen und untersuchen T-Zellen ihre Umgebung über sogenannten Mikrovilli. Diese k?nnen als kleine Finger verstanden werden, welche lokal an der Oberfl?che der Antigen-pr?sentierenden Zelle Druck ausüben oder daran ziehen. Dieses Ziehen und Drücken, so wird derzeit angenommen, kann den?Antigen Erkennungsprozess beeinflussen oder sogar erm?glichen.

Diese?Plattform ist aus?speziell entworfene Hydrogelen aufgebaut, die?mit kleinen Mess-Kügelchen ausgestattet werden. Diese werden dann mit Proteinen bestückt, sodass die T-Zellen sie erkennen k?nnen. Aus dem Widerstand des Gels auf die Kügelchen und der gemessenen Bewegung, kann man dann direkt ausrechnen, welche Kr?fte von der Zelle auf die Kügelchen ausgeübt werden. Die Ver?ffentlichung zeigt, dass die T-Zellen w?hrend der Antigen-Erkennung Kr?fte ausüben, die dem tausendfachen ihrer eigenen Gewichtskraft entspricht. Das ist in etwa genauso, als wenn ein erwachsener Mensch mit zehn Elefanten auf dem Arm durch die Stadt geht. Die Plattform wird eine breite Anwendung auf andere?mechano-biologische?Mechanismen erm?glichen und dazu beitragen, bessere Therapien zu entwickeln und damit für das Wohlbefinden von Patienten bei adoptiven Immuntherapien zu?sorgen.

Publikation

Functionalized bead assay to measure 3-dimensional traction forces during T-cell activation, Nano Letters doi: 10.1021/acs.nanolett.0c03964

Link zur Studie

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Prof. Dr. Enrico Klotzsch
Experimentelle Biophysik/Mechanobiologie
Institut für Biologie, Humboldt-Universit?t zu Berlin

Tel.: +49 30 2093 8948
enrico.klotzsch@hu-berlin.de

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