Moleküle unter Beobachtung

Moleküle unter Beobachtung

Zellen reagieren unter dem Mikroskop anders als in ihrem natürlichen Umfeld. Das vermutet Dr. Tobias Meckel vom Fachbereich Biologie der TU Darmstadt. Er hat ein Mikroskop umgebaut, um die Zellen in ihrer gewohnten Umgebung zu untersuchen. Für seine Forschung erhielt er den mit 50 000 Euro dotierten Adolf-Messer-Preis.

Dr. Tobias Meckel, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Biologie, hat für seine Forschungen zu Prozessen in lebenden Zellen den mit 50.000 Euro dotierten Adolf-Messer-Preis erhalten. Der Messer-Preis ist der höchst dotierte Wissenschaftspreis der TU Darmstadt. Foto: Jan-Christoph Hartung
Ausgezeichnete Zellforschung: Dr. Tobias Meckel in seinem Labor. Bild: Jan-Christoph Hartung

Die Zeiten, in denen Wissenschaftler den Aufbau von Zellen unter dem Mikroskop erforschten, sind lange vorbei. Im Laufe des vergangenen Jahrzehnts wurde eine Technik entwickelt, die es erlaubt, einzelne Moleküle in lebenden Zellen zu mikroskopieren. „Bald werden wir ein reales Bild von dem haben, was wir heute unseren Studenten noch als Schema der Signalübertragungen in der Zelle an die Tafel malen“, ist sich Dr. Tobias Meckel sicher.

Der Experte für Einzelmolekül-Mikroskopie sieht jedoch ein gravierendes Problem: Die Objekte der Neugier werden – in der Regel auf einer Glasunterlage – lediglich in zwei Raumdimensionen untersucht. „Das ist eine absolut unnatürliche Umgebung für eine Zelle“, sagt Meckel, „sie lebt normalerweise mit gleichartigen Zellen in einer sogenannten extrazellulären Matrix, in der die Zellen liegen wie Gemüse in der Sülze – also in dreidimensionaler Umgebung.“ Meckel, der vier Jahre in Physiklaboren gearbeitet hat und sich somit als Biophysiker begreift, hat deswegen sein Einzelmolekül-Mikroskop umgebaut und will nun Moleküle in ihrer natürlichen Umgebung beobachten.

Zweifach ausgezeichnet

Für diesen neuartigen Ansatz hat Meckel den mit 50 000 Euro ausgestatteten Adolf-Messer-Preis, den höchstdotierten Wissenschaftspreis der TU Darmstadt, erhalten. Gleich nach der Preisverleihung kam eine weitere frohe Botschaft: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt Meckels neuen Forschungsansatz in Form eines Graduiertenkollegs mit rund drei Millionen Euro. Gemeinsam mit den Fachbereichen Biologie, Chemie und Physik der TU sowie der Helmholtzgesellschaft für Schwerionenforschung GSI und dem Universitätsklinikum Frankfurt wird die Wirkung therapeutischer Strahlung auf gesunde Zellen untersucht. „Wir werden gesunde Zellen in eine durch Strahlung veränderte biologische Matrix geben und sehen, wie beziehungsweise ob die Zellen darauf reagieren. Das hat bislang noch niemand gemacht“, sagt Dr. Meckel.

Gerda Kneifel