Microbeam

In Kooperation mit der Materialforschung der GSI wurde die Mikrosonde im Hinblick auf die Bestrahlung biologischer Proben optimiert. Damit können nun Zellen, deren Zellkerne mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert wurden, automatisch erkannt, positioniert und bestrahlt werden. Die Genauigkeit der Strahlposition liegt in der Grössenordnung von ca. 1μm, so dass einzelne Zellen bzw. Zellkompartimente gezielt mit einer vorgegebenen Anzahl von Ionen bestrahlt werden können. Die Abbildung zeigt ein Beispiel für die hohe Präzision der Apparatur. Dazu wurde ein geometrisches Muster, das den Schriftzug "GSI" repräsentiert, durch Bestrahlung eines einzelnen Zellkern (Durchmesser ca. 15μm) erzeugt.

Der Zellkern ist hier mit einem roten Fluoreszenzfarbstoff angefärbt und mitHilfe eines konfokalen Laserscanning-Mikroskops sichtbar gemacht. Die Positionen der Ionen sind auf der Basis der biologischen Reaktion einer Zelle auf Bestrahlung sichtbar gemacht. Dazu wurde ein Protein angefärbt, das an der DNA-Schadensreparatur beteiligt ist und an den Stellen akkumuliert, an denen ein Ion die Zelle durchdrungen hat (helle gelbe Punkte); die gelben Kreise stellen die Sollpositionen dar. Jede einzelne Position wurde mit vier Heliumionen bestrahlt.

Relevante Publikationen:

Barberet, P., Fournier, C., Knauf, F., Heiss, M., Fischer, B. E. and Taucher-Scholz, G.
Studies on the induction of the cell cycle regulator CDKN1A (p21) in bystander cells using the GSI heavy ion microbeam (Proceedings).
Radiat. Res. 2006, 166 :682-684.

Fournier, C., Becker, D., Heiss, M., Barberet, P., Winter, M. and Taucher-Scholz, G.
Cell cycle-related bystander responses are not increased with LET following heavy ion irradiation
Radiat. Res. 2007, 167: 194-206

Kontakt: Claudia Fournier