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Mikroelektrochemie an einzelnen Zellen

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Abstract

Nadelförmige voltammetrische Ultramikroelektroden zeigen eine herausragende Empfindlichkeit bei der Detektion redoxaktiver Substanzen, eine schnelle Ansprechzeit und Gesamtspitzendurchmesser im unteren Mikrometerbereich. Durch diese Charakteristika sind sie ideal für die Analyse der chemischen Umgebung und der Aktivität isolierter lebender Zellen, die in ihren vielfältigen Ausgestaltungen die mikroskopischen Baueinheiten menschlicher, tierischer und weiterer Lebensformen bilden. Voraussetzungen für erfolgreiche lokale elektrochemische Messungen in der Nachbarschaft winziger biologischer Objekte sind eine sanfte, Stress-freie und akkurate Platzierung der Sondenspitze an der Zelle, eine genaue Kenntnis des Abstandes zwischen Sonde und Zelle und eine hinreichende Selektivität der Ultramikroelektrodenspitze für Substanzen, deren Konzentrationen sich als Folge zellulärer Vorgänge wie Wachstum, Atmung oder Transmitter-/Metabolitenaufnahme oder -abgabe verändern. Die Konzepte der Einzelzellmikroelektrochemie werden vorgestellt, und es wird ein Überblick gegeben über jüngste Ergebnisse zu fundamentalen Mechanismen von Zellfunktionen.

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