Z Gastroenterol 2013; 51 - K11
DOI: 10.1055/s-0033-1352651

Multimodale Evaluation der intestinalen Wundheilung durch digital holographische Mikroskopie

D Bettenworth 1, P Lenz 1, P Krausewitz 1, M Brückner 1, S Ketelhut 2, B Kemper 2, D Domagk 1
  • 1Universitätsklinikum Münster, Medizinische Klinik und Poliklinik B, Münster, Germany
  • 2Centrum für Biomedizinische Optik und Photonik, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Münster, Germany

Einleitung: Eine gestörte Wundheilung hat großen pathophysiologischen Einfluss auf gastrointestinale Ulcera und die Mukosaheilung im Rahmen von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Die therapeutische Wirkung von potentiellen Substanzen zur Beschleunigung der Wundheilung wird in Wundheilungs-Assays in vitro überprüft. Digital-holographische Mikroskopie (DHM) erlaubt eine markerfreie quantitative Phasenkontrastdarstellung und ermöglicht so eine valide Beurteilung von Zellmigration, Zelltrockenmasse und Zelldicke.

Ziel: Etablierung von DHM zur multimodalen Quantifizierung von Wundheilung in vitro.

Methodik: Zur Erfassung der Wundheilung von Caco-2-Zellen erfolgten DHM-Zeitraffer-Aufnahmen über 72h unter Ko-Stimulation mit Epidermal Growth Factor (EGF) bzw. Mitomycin C. Digitale Hologramme wurden alle 3 Minuten aufgenommen, Zelldicke und Zelltrockenmasse parallel durch quantitative Phasenmikroskopie erfasst.

Ergebnis: Die Auswertung der Wundassays via DHM zeigten eine Zellproliferation von Caco-2 Zellen entlang der x-Achse (Caco-2 stimuliert durch EGF: T1 (12h)= 0,043 mm2, T2 (24h)= 0,074 mm2 und T3 (36h)= 0,112 mm2, vs. Caco-2 inhibiert durch Mitomycin: T1 (12h)= 0,070 mm2, T2 (24h)= 0,202 mm2 und T3 (36h)= 0,382 mm2; P < 0,001, je n = 3) (Bild 1, A). Darüberhinaus konnten über den Phasenkontrast signifikante Unterschiede der zellulären Trockenmasse (Bild 1, B I) beobachtet (P < 0,05) und Echtzeit Profile durch die Zellkultur erstellt werden (Bild 1, B II).

Abb. 1

Schlussfolgerung: DHM erlaubt eine automatisierte sowie präzise, marker-freie und kontinuierliche Erfassung der Wundheilung in vitro und erfasst zeitgleich biologische Zelleigenschaften wie Zelldicke und Trockenmasse.