JPK Instruments, ein weltweit führender Hersteller von Nanoanalytik-Instrumenten für den „Life Sciences“- und „Soft Matter“-Bereich, berichtet über den Einsatz des NanoTracker™ Optical Tweezers Systems bei Untersuchungen von biologischen Makromolekülen an der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegens (NTNU) in Trondheim.

Die Technisch-Naturwissenschaftliche Universität Norwegens in Trondheim ist die zweitgrößte Universität in Norwegen. Dr. Marit Sletmoen ist dort außerordentliche Professorin am Institut für Physik und hat sich auf die Forschungsfelder Biopolymere, Biophysik und Medizintechnik spezialisiert.

Dr. Sletmoen kam mit Kraftsonden in Berührung durch ihr Interesse an Polysacchariden und der Biosynthese von Alginaten. Sie begann mit rasterkraft-basierter Dynamic Force Spectroscopy und hat ihr Forschungsgebiet seitdem stetig erweitert. Ein Grund dafür ist u.a.

das zunehmende Verständnis der Bedeutung von Kohlenhydraten für die Steuerung von normalen und pathologischen Prozessen durch Wechselwirkung mit anderen biologischen Makromolekülen. Wie die Kohlenhydrate auf die Prozesse Einfluß nehmen ist in vielen Fällen nicht bekannt und so ist die Klärung dieser Frage ein zentrales Forschungsthema ihrer Gruppe. Die Gruppe beschäftigt sich dabei hauptsächlich mit der O-Glykosylierung von Proteinen, der bei weitem häufigsten Form der Glykosylierung bei höheren Eukaryoten. Im allgemeinen nimmt man an, dass Glykoproteine als Rezeptoren für komplement-bindende Proteine, typischerweise Lektine, fungieren. Mit Rasterkraftmikroskopie (AFM) und jetzt auch mit Optical Tweezers (OT), hat die Gruppe die Wechselwirkung zwischen Mucinen und dem Lektin SBA untersucht. Aktuell laufen auch Untersuchungen der Wechselwirkung zwischen Kohlenhydrat-Antigenen, die auf den Mucinen lokalisiert sind, und dem Lektin MGL.

Neben den Wechselwirkungen zwischen Kohlenhydraten und Proteinen beschäftigt sich die Gruppe auch mit der Kohlenhydraterkennung durch komplementäre Kohlenhydrate. Die Hinweise mehren sich, dass solche Wechselwirkungen biologisch relevant sind. Daher werden OT und AFM eingesetzt, um ihre Existenz zu belegen und ihre Stärke zu quantifizieren.

Dr. Sletmoen über ihre Gründe, das JPK NanoTracker™ Optical Tweezers System einzusetzen: „Die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Kohlenhydraten ist eine besondere Herausforderung, da sie sehr schwach und multivalent sind. Daher sind in der sog. Glykomik bisher nur langsam Fortschritte erzielt worden. Neue Methoden wie Optical Tweezers, die eine hohe Kraftempfindlichkeit zusammen mit hoher räumlicher Auflösung aufweisen, könnten diesem Spezialgebiet entscheidende Impulse geben.“

Sie fährt fort: „Als ich feststellte, dass ein Optical Tweezers System für meine Arbeit nützlich sein könnte, setzte ich mich mit Professor Lene Oddershede, Gruppenleiterin des Optical Tweezers Lab am Niels Bohr Institut an der Universität Kopenhagen in Verbindung. Während meines Aufenthaltes dort lernte ich ihr Eigenbau-System kennen und begann mich dann nach Möglichkeiten umzusehen, diese Technik hier bei uns im Labor einzuführen. Neben Kraftsonden setzen wir heute auch Fluoreszenzmikroskopie, wie z.B. TIRF, sowie lithographische Verfahren ein.

Ein entscheidender Vorteil des JPK NanoTracker™ Systems ist, dass es schnell einsatzbereit ist, ohne dass Geräte aufgebaut oder angepasst werden müssen. Das hat schließlich auch dazu geführt, dass wir uns für dieses System entschieden haben. Außerdem ist die Software benutzerfreundlich und flexibel, so dass zusammen mit dem Dual-Beam Setup eine Vielzahl unterschiedlichster Studien möglich ist. Und das JPK Serviceteam steht uns schnell und kompetent zur Seite wann immer wir es brauchen!“

JPK Instruments entwickelt, konstruiert und fertigt Instrumente in Deutschland zu weltweit anerkannten Standards der deutschen Feinmechanik, Qualität und Funktionalität. Für weitere Einzelheiten über das NanoWizard® AFM und weitere Produkte besuchen Sie uns auf der JPK Webseite www.jpk.com, YouTube, Facebook oder LinkedIn.

Weiterführende Links

• Originalmeldung von JPK Instruments AG
• Alle Meldungen von JPK Instruments AG