Nano-Chirurgie Laserkanone schießt auf Zellkerne

Chirurgen stoßen mit einem Laser in die Welt des Allerkleinsten vor. Mit ultrakurzen Blitzen verdampfen sie das Innere einer Zelle, ohne sie zu beschädigen. Die Forscher hoffen, Krebs früher als je zuvor bekämpfen zu können - indem sie die Tumorzellen einfach erschießen.


Mitochondrium: Laserblitze in den Zellkern

Mitochondrium: Laserblitze in den Zellkern

Für einen Bruchteil einer Sekunde blitzt der Laser auf, kaum sichtbar dringt er in die Zelle ein und verrichtet dort präzise sein Werk. Auf diesem Weg konnten Forscher um den Physiker Eric Mazur von der Harvard University bereits die Verbindungen einzelner Nervenzellen kappen oder ein einzelnes Mitochondrium, das Energiezentrum einer Zelle, gezielt zerstören.

"Laser-Nanochirurgie" nennen die Wissenschaftler ihre Methode, schließlich handelt es sich um extrem kleine Strukturen. "Es ist ein mikroskopisches James-Bond-Szenario", sagte Donald Ingber, Zellbiologe in Harvard, dem Online-Wissenschaftsdienst "Nature Science Update". "Der Laser erzeugt die Hitze der Sonne, aber nur für einen winzigen Augenblick und an einem sehr kleinen Ort."

Ein Millionstel einer Milliardstelsekunde kurz sind die Laser-Impulse, mit denen kleinste Strukturen innerhalb von Zellen verdampft werden. Das Licht wird mit Hilfe eines Mikroskops auf einen Punkt mit einem Durchmesser von wenigen Millionstel Millimetern fokussiert und zerstört weder die Oberfläche noch die Umgebung der Zelle. Die freigesetzte Energie ist etwa so groß wie der Aufschlag eines Moskitos. "Die Zelle kann das leicht verkraften", sagt Mazur.

Operation ohne Skalpell und Narbe

Bereits bestehende Methoden zur Behandlung von Zellen, etwa durch Magnetismus, seien nicht so exakt wie die Laser-Nanochirurgie. "Es ist eine feine Methode, um die Zellstrukturen zu erkunden", meint Paul Wiseman, Zellbiologe an der McGill University in Montreal. Nun könne man besser verstehen, wie genau etwa das Proteinskelett der Zellen oder muskelähnliche Strukturen während der Zellteilung arbeiteten.

Erfolge konnten Mediziner mit der Lasertechnologie schon bei der Behandlung von Augenkrankheiten verzeichnen. In Zukunft sollen Laser Gewebe operieren können, ohne dabei den Patienten aufzuschneiden, hofft Mazur. Man könnte mit ihrer Hilfe möglicherweise auch einzelne Krebszellen zerstören.

Derzeit können Tumore nur gefunden werden, wenn sie viel zu groß für eine Lasertherapie sind. Paul Wiseman hofft auf einen baldigen Durchbruch: "Wenn man Krebszellen früh genug entdecken könnte, dann könnte man auch mit einer gezielten Zerstörung rechtzeitig eingreifen."



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