Accessible Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag November 27, 2017

Conceptual study for long-term monitoring of chemotherapeutic induced cell reactions by ESPI

Konzeptionelle Studie zur Langzeit-Untersuchung an Chemotherapeutika-induzierten Zellreaktionen mittels ESPI
Josefine Johanna Gottschalk, Carsten Stollfuß, Kai-Henning Lietzau, Andreas H. Foitzik and Maria Richetta
From the journal tm - Technisches Messen

Abstract

During the last years, various approaches on an individualized drug therapy for benign cells have been researched. However, due to the complex topic a universal approach has not been found up until this point. Commonly, the effect of cytotoxic drugs on benign cells is in most cases the same compared to regular cells while the actual effect on patient still can't be predicted. In order to reduce unwanted side effects or unspecific drug reactions a test system for patients which allows to analyse the interaction between cytotoxic agents and the targeted cells is needed. Furthermore, this should also include an adequate measurement system which is capable to work in a natural environment and without any additional preparation. In terms of this work, a first proof of concept with different benign cells and cytotoxic agents is presented while monitoring the obtained displacement using electronic speckle pattern interferometry (ESPI).

Zusammenfassung

In den vergangenen Jahren wurde bereits eine Vielzahl von vielversprechende Ansätze für eine individualisierte Therapie von benignen Zellen erforscht. Jedoch konnte bedingt durch die Komplexität der zu grundlegenden zellbasierten Interaktionen bisher kein allgemeingültiger Ansatz etabliert werden. Grundsätzlich ist die Wirkungsweise von zytotoxischen Medikamenten auf benigne und gesunden Zellen nahezu identisch, jedoch lässt sich die direkte Reaktion am Patienten weiterhin nicht vorhersagen. Um Nebeneffekte und das Risiko von unspezifischen Reaktionen für den Patienten zu verringern ist daher ein Analysesystem notwendig, welches in der Lage ist die hervorgerufene Interaktion zwischen zytotoxischen Medikamenten und dem Zielzellen zu untersuchen. Weiterhin sollte dies auch ein Messsystem umfassen, dass in einer für die Zellen natürlichen Umgebung und ohne weitere Präparation der zu untersuchenden Proben arbeiten kann. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit erfolgte daher ein erster Proof-of-Concept mit unterschiedlichen benignen Zellen in Verbindung mit ausgewählten zytotoxischen Wirkstoffen. Zur Auswertung der induzierten zellulären Verformung wurde die Elektronische Speckle Muster Interferometrie (kurz. ESPI) verwendet.

Received: 2017-8-4
Revised: 2017-9-29
Accepted: 2017-10-10
Published Online: 2017-11-27
Published in Print: 2018-2-23

©2017 Walter de Gruyter Berlin/Boston