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Jürschick, Johannes – Chemotaxis in µ-Slides mit 3-dimensionalen Gelmatrizes
Es ist wahrscheinlich, dass sich die Konzentration nicht exakt um den beschriebenen
Drehpunkt einpendelt, weil die beiden Reservoire C0 und C100 in Folge interner
Diffusionsvorgänge keine optimale Quelle beziehungsweise Senke darstellen, aber ein
Abflachen der Kurvensteigung sollte zu beobachten sein. Dieser Rückgang ist im Rahmen des
Messfehlers der gesammelten Daten nicht erkennbar. Referenzmessungen in allen Kammern
wären für jeden Slide notwendig gewesen. Der damit verbundene zeitliche Aufwand war
jedoch zu groß für das zur Verfügung stehende Zeitkontingent.
Obwohl die Messungen am LSM für eine detaillierte Messung der Entwicklung des
Konzentrationsprofils im zellbiologisch relevanten Zeitraum von 48 Stunden zu störanfällig
sind, konnte mit ihrer Hilfe gezeigt werden, dass der Gradient im Chemotaxis 3D-Slide nach
anfänglicher Etablierung für mindestens 36 Stunden konstant bleibt und unabhängig von der
verwendeten Gelmatrix verläuft. Ähnlicher Ergebnisse bei der Verwendung von Farbstoffen
stark unterschiedlicher Molekülgrößen legen nahe, dass der Durchmesser der diffundierenden
Partikel keinen Einfluss auf die Form des Gradienten hat.
Durch FCS Messungen konnten schließlich Etablierung und Verlauf des Gradienten detailliert
gezeigt werden. Auch hier ist erkennbar, dass die Verwendung unterschiedlich stark vernetzter
Gelmatrizes keine Rolle spielt. Es konnte gezeigt werden, dass, wie anhand der LSM
Ergebnisse vermutet, die Etablierung des Gradienten zu einem Großteil schon innerhalb der
ersten 1-2 Stunden stattfindet. In Folge des Konzentrationsausgleichs nach dem 2. Fick’schen
Gesetz konnte eine leichte Abnahme des Gradienten nach 24 Stunden festgestellt werden, die
sich aber in einem von den Zellen vermutlich nicht wahrnehmbaren Bereich abspielt.
Für Chemotaxisexperimente ergibt sich damit ein Zeitraum von 1-48 Stunden, in welchem,
bezogen auf den Gradienten, einheitliche Bedingungen angenommen werden können.
5.1.2. Chemotaxis-experimente mit HT-1080 und HL-60 Zellen
Parallel durchgeführte Experimente mit HT-1080 Zellen zeigen deutlich und reproduzierbar,
dass die Zellen fähig sind in den µ-Slides Chemotaxis 3D über einen Zeitraum von mehr als
24-Stunden, als Reaktion auf einen chemotaktischen Stimulus, durch eine Gelmatrix zu
migrieren. Um bestimmten zu können, ob Unterschiede im Migrationsverhalten der Zellen im
Gel im Vergleich zur 2-dimensionalen Migration auf einer Oberfläche auftreten, wurden die
unter Punkt 4.2.1.1. beschriebenen Daten mit einem bestehenden Datensatz von 2d-
Migrationsdaten verglichen.
Abbildung 39 stellt dazu die Verlagerung des Massenschwerpunkts (COM) in x- und in y-
5. Diskussion und Ausblick 66