Nanodraht mit Transistorfunktion horcht Zellen ab

Neue Sonde für das Studium des Zellinneren

Ein neuartiges elektrisches Messgerät für Studien des Zellinnern haben amerikanische Forscher vorgestellt: ein gebogener Nanodraht, den die Forscher mit Transistoreigenschaften versahen, so dass er elektrische Signale aus Herzzellen erfassen kann.

Kleines als ein Virus

Winzig klein - ist nicht nur der Einsatzort des Messgeräts, sondern auch die Sensorspitze selbst: sie misst quasi unsichtbare 15 Nanometer und sei kleiner als so manches Virus, heißt es von der Harvard-Universität in Cambridge.

Damit ist der sogenannte Feldeffekt-Transistor um Größenordnungen kleiner als gängige Sonden und ermögliche, das Innere einer Zelle zu untersuchen, berichten die sechs Ingenieurs-Wissenschaftler und Chemiker der US-amerikanischen Universität.

Ein spitzes U-Hakerl

Wie ein zu einem V geknickerter Draht sieht die Sonde aus und wird mit der Spitze voran in die Zelle geschleust. Die beiden Schenkel des Siliziumdrahtes fungieren als Elektroden des Transistors; sie können an einen Computer angeschlossen werden, um die elektrischen Impulse lebender Zellen aufzuzeichnen.

Das sei auch tatsächlich gelungen, schreiben die Harvard-Forscher im Magazin Science: im Labor konnten sie bei gezüchteten Hühner-Herzzellen das Schlagen der Zelle erfassen.

Sonde verursacht kaum Schäden

Durch die zarte Bauweise verletze die Sonde eine zu untersuchende Zelle nur relativ leicht; und angeblich gar keine Schäden lassen sich feststellen, wenn die Mini-Sonde mit einer Phospholipid-Doppelschicht umhüllt ist - eine ähnliche Membran umgibt auch natürliche Zellen.

Derart ummantelt verschmelze das Instrument beinahe mit der Zelle und müsse nicht in ihr Inneres gestoßen werden, heißt es von der Harvard-Universität.

Abgesehen von der Winzigkeit loben die Entwickler auch, dass ihre Sonde die damit untersuchte Zelle beispielsweise nicht mit Lösungen kontaminiere. Doch die Forscher erwähnen auch, dass ihre Sonde noch lange nicht Routine sein werde.

Service

Charles Lieber (Harvard University)
Science Magazin
Harvard University - zur Studie
Science Magazin - Bilder und Hintergrundinformation zu "Three-Dimensional, Flexible Nanoscale Field-Effect Transistors as Localized Bioprobes"