Samenstellingen van eiwitten, bekend als eiwitcomplexen, hebben belangrijke functies in cellen; eiwitcomplexen ingebed in het celmembraan, bijvoorbeeld, zijn verantwoordelijk voor de uitwisseling met de extracellulaire omgeving. Maar omdat ze zo klein zijn, hun samenstelling uit subeenheden kan alleen indirect of met extreme inspanning worden bepaald. Wetenschappers van het INM – Leibniz Institute for New Materials ontwikkelen momenteel een nieuwe microscopietechnologie voor de directe detectie van dergelijke individuele subeenheden van eiwitcomplexen in het celmembraan van intacte cellen. De methodologie wordt toegepast om een ​​eiwitcomplex te onderzoeken dat werkt als een calciumkanaal in het celmembraan. Het kanaal speelt een belangrijke rol bij prostaatkanker.

Met de nieuwe analysetechniek de wetenschappers gebruiken elektronenmicroscopie om eiwitcomplexen in hele cellen in hun natuurlijke waterige omgeving te onderzoeken. Het eiwit in kwestie het TRPV6 calciumkanaalvormende eiwit, wordt eerst voorzien van een "anker" waaraan een gouden nanodeeltje kan binden. Elk nanodeeltje toont dus de positie van een eiwitsubeenheid zodat de samenstelling van de kanalen van een veelvoud van eiwitten en hun locaties zichtbaar worden zoals ze zich in de levende cel bevinden.

De cellen worden onderzocht in kleine vloeistofkamers met behulp van de elektronenmicroscoop. "Vloeibare specimens kunnen niet worden bestudeerd met traditionele elektronenmicroscopie", legt professor Niels de Jonge uit, hoofd van de Innovative Electron Microscopy-groep bij het INM. Cellen worden meestal in droge toestand bestudeerd via dunne coupes van vast gedroogd, ingebed of bevroren materiaal in plastic, wat betekent dat de eiwitten niet meer in hun intacte en natuurlijke omgeving zijn. Met behulp van kleine vloeistofkamers kunnen de hele cellen nu worden onderzocht in een waterige omgeving. De kamers zijn gemaakt van silicium microchips en hebben zeer dunne, elektronentransparante siliciumnitridevensters.

Onderzoek door de elektronenmicroscopie-experts van het INM richt zich op twee doelen:"We willen onze nieuwe technologie perfectioneren en aantonen dat de toepassing ervan nuttig is voor biologisch en farmaceutisch onderzoek." Onderzoekers van het INM werken daarom nauw samen met wetenschappers van de afdeling Klinische en Experimentele Farmacologie en Toxicologie van de Universiteit van Saarland.