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Jürschick, Johannes – Chemotaxis in µ-Slides mit 3-dimensionalen Gelmatrizes
1. Einleitung und Motivation
1.1. Geschichte und Bedeutung der Chemotaxisforschung
Erste Beobachtungen und Erkenntnisse bezüglich der Fortbewegung zellulärer Organismen
wurden schon während der Entwicklung von Mikroskopen im 17. Jahrhundert durch den
niederländischen Mikroskopbauer und Naturforscher Antoni van Leeuwenhoek gewonnen. In
seinen Studien beobachtete er Bakterien und Protozoen, sowie menschliche und tierische
Spermatozoen. Erheblich später, vor ungefähr 130 Jahren, befasste sich die Wissenschaft,
vertreten durch die beiden deutschen Forscher Theodor Wilhelm Engelmann und Wilhelm
Pfeffer erstmals gezielt und eingehender mit der Chemotaxis von Bakterien. Ihre Studien
eröffneten den Zugang zu einem neuen Forschungsgebiet, das in den folgenden Jahre
wichtige Erkenntnisse vor allem im Bereich der Medizin ermöglichte.
Heute ist bekannt, dass Chemotaxis im menschlichen Körper unter Anderem wichtige Stufen
der embryonalen Entwicklung beeinflusst [Singer & Kupfer, 1987], die Bekämpfung einer
Infektion durch das Immunsystem koordiniert und eine entscheidende Rolle bei der
Verbreitung und Versorgung bösartiger Tumore spielt [Schiffmann , 1982] [Downey, 1994].
Die Forschungsarbeit auf dem Gebiet der Chemotaxis stellt inzwischen eine der wichtigsten
Datensammlungen dar, um neue Therapieansätze zur Bekämpfung von malignen Tumoren
oder bakteriellen Infektionen zu entwickeln.
Es sollte diesbezüglich also nicht verwundern, dass inzwischen verschiedenste Ansätze zur
detaillierten Beobachtung chemotaktischer aktiver Zellen und deren Reaktion auf negative
oder positive Stimuli in der Forschung etabliert sind. Bevor die wichtigsten unter ihnen kurz
vorgestellt werden, gilt es aber zuerst einen kurzen Blick auf die Bewegungsmechanismen
von Zellen zu werfen.
1.Einleitung und Motivation 6