Detailansicht
Applikation von Cumarin 6 als sensibler Marker zur Krebszell-Detektion
Christoph Miksch
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Gottfried Köhler
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29595.17094.902859-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Cyclodextrine sind geeignet Einschlussverbindungen zu bilden und bieten dadurch eine hydrophile Hülle für ansonsten in Wasser unlösliche Substanzen. Dadurch bieten sie die Möglichkeit hydrophobe Moleküle an Zellen zu liefern, unabhängig ob es sich dabei um Kulturzellen oder multizelluläre Organismen handelt. Ziel dieser Studie war es Grundlagen-Information über die Färbeeigenschaften eines neu entwickelten Farbstoffes, durch quantitative und qualitative Analyse mikroskopischer Bilder, zu sammeln. Der Farbstoff, bestehend aus β-Cyclodextrin, komplexiert mit dem hauptsächlich hydrophoben Laserfarbstoff Coumarin 6, wurde dazu sowohl auf Kulturzellen als auch auf künstlich erzeugte unilamellare Vesikel, welche keine Transportproteine beinhalteten, aufgebracht. Es konnte durch Epifluoreszenz-Mikroskopie gezeigt werden, dass Coumarin 6 schnell und unspezifisch, und das weder temperaturabhängig noch abhängig von der Zellviabiltät, an die Zellmembran von 4 ausgewählten Zelllinien bindet. Außerdem hatte der Färbeprozess keinen Einfluss auf die Lebensfähigkeit der Zellen und es stellte sich heraus, dass dieser mit der Cholesterin-Konzentration in Zusammenhang stand, als dass die Färbung bei höherer Cholesterin-Konzentration schwächer wurde. Dass der Farbstoff auch in die künstlich erzeugten Membranen inkorporierte, führte zu einer Stärkung der Theorie dass schlicht Diffusion für die Färbung verantwortlich ist, sobald dieser komplexiert mit β-Cyclodextrin in die Nähe der Zellmembran gelangt. Durch Laser Scanning Mikroskopie konnte außerdem festgestellt werden dass die morphologische Erscheinung der Zellen, bei zunehmender Malignität, flacher wurde, ausgelöst durch einen Zusammenbruch des Zytoskeletts. Außerdem konnte so gezeigt werden dass auch Lysosomen, Mitochondrien und Lipid Droplets in allen 4 Zelllinien gefärbt wurden. Da das Vorhandensein von Lipid Droplets nur für die Zellen höchster Malignität (HTB5) bekannt war, können wir darauf verweisen, dass diese außerdem in den humanen Blasenkrebslinien HTB2 und HTB9 und auch in den murinen Fibroblasten, der Linie L929, vorkommen und basal im Zytosol lokalisiert sind. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass mithilfe der Einschlußverbindung Coumarin 6 an die Zellmembran geliefert wird, von wo es nach erfolgter Inkorporation weiter diffundiert und intrazelluläre Membransysteme anfärbt. Dadurch ist eine effiziente, durch niedrige Inkubatuonszeiten gekennzeichnete, Färbung von Kulturzellen möglich, ohne diese zu schädigen.
Abstract
(Englisch)
Cyclodextrins are capable of forming host-guest complexes and thus, provide a hydrophilic envelope for otherwise poorly water-soluble substances. Thereby, they can function as a delivery system for hydrophobic molecules towards cells, no matter if tissue cultured or part of multicellular organisms. It was the aim of this study to gather basic information by microscopic imaging, for quantitative and qualitative analysis, about the staining properties of a newly developed dye. The dye, consisting of β-cyclodextrin complexed with the hydrophobic laser dye molecule coumarin 6, was applied on tissue cultured bladder cancer cells, as well as on artificially produced, transport protein free, giant unilamellar vesicles. Coumarin 6 was shown, by epifluorescence microscopy, to incorporate fast and nonspecifically into the plasma membranes of 4 chosen cell lines, in a temperature- and cell viability- independent manner. Applied on living cells, it did not affect cell viability and the staining process seemed to correlate with cholesterol concentration, exhibiting that higher cholesterol concentrations led to weaker staining. It also incorporated into the artificially produced membranes and thus, led to an overall strengthening of the theory, that the staining process functions by diffusion once the dye is delivered to the proximity of membranes by the complex-forming β-cyclodextrin. Laser scanning microscopy uncovered morphological flattening of cells, due to cytoskeletal breakdown, with rising malignancy. It showed intracellular staining of lysosomes, mitochondria and lipid droplets in each of the 4 cell lines. As the existence of droplets was only confirmed for the cells of highest malignancy (HTB5), we discovered that HTB2 and HTB9 human bladder cancels, as well as L929 murine fibroblasts harbor these organelles also, and that these localize basally in the cytoplasm. We con-clude that the dye complex delivers the encased coumarin 6 to the plasma mem-brane, where it incorporates and diffuses further to stain intracellular membrane systems and thus, making it possible to effectively stain tissue cultured cells, within short incubation times and without harming cells.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Coumarin 6 cyclodextrins fluorescent dye lipids plasma membrane cholesterol
Schlagwörter
(Deutsch)
Cumarin 6 Cyclodextrine Fluoreszenz-Farbstoff Lipide Plasmamembran Cholesterin
Autor*innen
Christoph Miksch
Haupttitel (Englisch)
Applikation von Cumarin 6 als sensibler Marker zur Krebszell-Detektion
Paralleltitel (Englisch)
Application of Coumarin 6 as a sensitive marker for cancer cell detection
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
IV, 91 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Gottfried Köhler
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.15 Zellbiologie
AC Nummer
AC09411578
Utheses ID
13863
Studienkennzahl
UA | 490 | | |