Zellen als Sensoren

Zellen als die fundamentalen Grundeinheiten des Lebens lassen sich als lebende Sensoren nutzen, wenn es gelingt, die Reaktion der Zellen auf einen äußeren chemischen, biologischen oder auch physikalischen Reiz sensitiv zu detektieren und in ein elektrisches Signal zu wandeln. Physikalische Signalwandler wie Transistoren, Elektroden oder Optroden sind dazu besonders geeignet, weil sie eine nicht invasive und markierungsfreie Untersuchung der Zellen auch über lange Beobachtungszeiten ermöglichen. Mit solchen biotechnologischen Hybriden aus lebenden Zellen und technischen Bauteilen ist die Quantifizierung von biologischer Wirkung möglich, ohne auf den Einsatz von Versuchstieren angewiesen zu sein. Der vorliegende Text verschafft einen Überblick über die Möglichkeiten der Kultur tierischer Zellen in einer Laborumgebung, beschreibt den Stand der Technik hinsichtlich der zur Analyse eingesetzten Signalwandler und schließt mit ausgewählten Beispielen für den Einsatz zellulärer Sensoren in der Wirkstoffprüfung und Gefährdungsbeurteilung.