Einblicke in die Forschung eines Hypoxystationsanwenders an der Universität Duisburg-Essen

Dr Johann Matschke

Eine Whitley i2 Instrument Arbeitsstation und eine H35 HEPA Hypoxystation wurden kürzlich am Institut für Zellbiologie der Universität Duisburg-Essen in Deutschland installiert. Mit der Innovation des Whitley Transfer Tunnels, der die beiden Kammern verbindet, können Krebszellen unter definierten Sauerstoffgehalten kultiviert und der Zellstoffwechsel unter hypoxischen Bedingungen gemessen werden, ohne dass die Zellen atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt werden. Darüber hinaus ist ein Fluoreszenzmikroskop in einer Whitley H135 HEPA-Hypoxystation untergebracht und ermöglicht die In-vivo-Bildgebung.

Unter der Leitung von Prof. Dr. Verena Jendrossek sollen neuartige Ansätze zur biologischen Optimierung der Strahlentherapie definiert werden. Der Junior-Gruppenleiter, Dr. Johann Matschke (siehe Bild oben), befasst sich mit der Definition der Mechanismen der intrinsischen und mikroumgebungs-vermittelten Resistenz von Tumoren gegen Chemotherapie und Strahlentherapie. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der metabolischen Anpassung, die durch akuten und chronischen zyklischen Hypoxie- / Sauerstoffwechsel-Stress hervorgerufen wird.

Die Zellen werden normalerweise in einer biologischen Sicherheitswerkbank der Klasse II gezüchtet, bevor sie in die Hypoxystation überführt werden. In einigen Fällen werden die Zellen jedoch mit einem Leica DMi8-Mikroskop in der H135 geerntet, manipuliert und abgebildet und mit einem Seahorse Bioanalyzer in der i2 metabolisch charakterisiert.

An den HEPA-Arbeitsstationen i2 und H35 kann Dr. Matschke seine Forschung zu Echtzeituntersuchungen des Tumormetabolismus bei Hypoxie erweitern. Zusammen mit Dr. Florian Wirsdörfer hat Dr. Matschke kürzlich begonnen, geeignete Methoden zu entwickeln, um den Einfluss von Hypoxie auf den Phänotyp, den Aktivierungszustand und den metabolischen Phänotyp von Immunzellen und die daraus resultierenden Änderungen ihrer Reaktion auf ionisierende Strahlung zu untersuchen.

Obwohl die Arbeitsstationen in erster Linie der Gruppe von Prof. Dr. Jendrossek gehören, werden die Bänke über ein Rota-Buchungssystem auch mit anderen Forschern der Medizinischen Fakultät geteilt. Die primäre Gruppe besteht aus insgesamt 20 Mitgliedern, wobei 3-4 Forscher im Metabolismus unter hypoxischen Bedingungen arbeiten, sowie 6-8 hypoxische Zellkultur-Forscher. Je nach Experiment können die Zellen bis zu 8 Tage in den Hypoxstationen belassen werden. Die Forscher sind besonders zufrieden mit der Stabilität des Stickstoffs, den sich schnell ändernden Bedingungen, der Sterilität und der sehr geringen Wartung der Arbeitsstationen.

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