Mit Nanoröhren Botenstoffe detektieren

Um Signalmoleküle zu beobachten, sind Methoden mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung erforderlich. Als Bausteine für Sensoren eignen sich Kohlenstoffnanoröhren, die im nahen Infrarot fluoreszieren. Auf Gehirnzellen aufgebracht zeigen sie, wo und wann der Neurotransmitter Dopamin frei wird.

Um biologische Systeme zu verstehen, ist es hilfreich, chemische Prozesse auf der Ebene einzelner Zellen und Zell-Netzwerke zu beobachten. Zu solchen Prozessen gehört der Informationsaustausch durch Signalmoleküle. Molekulare Sonden und Sensoren können diese mit der nötigen Auflösung direkt nachweisen. Dabei versprechen optische Auslesemethoden eine hohe zeitliche und räumliche Auflösung.

So ist es aufgrund ihrer Größe möglich, viele Sensoren pro Zelle nichtinvasiv einzusetzen. Besonders vorteilhaft sind einwandige Kohlenstoffnanoröhren (single wall carbon nanotubes, SWCNTs, Abbildung 1), die durch ihre Fluoreszenz im nahen Infrarot (NIR) zwischen 800 nm und 1700 nm als Marker und Sensoren dienen.¹⁾

Wissenschaft + Forschung