dgkh000103 Short Version Anwendung des ECIS-Verfahrens zur Charakterisierung potentieller, Wundheilung fördernder Wirkstoffe Wiesner Wiesner Christoph C

IMC Fachhochschule Krems, Piaristengasse 1, 3500 Krems, AustriaIMC Fachhochschule Krems, Krems, Austria

christoph.wiesner@fh-krems.ac.at author Pflüger Pflüger Maren M

IMC Fachhochschule Krems, Krems, Austria

author Kopecky Kopecky Jiri J

Institute of Microbiology, Academy of Sciences of the Czech Republic, Trebon, Czech Republic

author Stys Stys Dalibor D

Institute for Physical Biology, University of South Bohemia, Nove Hrady, Czech Republic

author Entler Entler Barbara B

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author Lucas Lucas Rudolf R

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author Hundsberger Hundsberger Harald H

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author Schütt Schütt Wolfgang W

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author German Medical Science GMS Publishing House

Düsseldorf

610 screening of bioactive agents Electrical Cell-substrate Impedance Sensing (ECIS) technology Screening bioaktiver Wirkstoffe ECIS-Verfahren 20080311 engl 1863-5245 3 1 GMS Krankenhaushygiene Interdisziplinär GMS Krankenhaushyg Interdiszip Plasma Medicine - its perspective for wound therapy 05 Short version Screening for bioactive substances has revolutionized the process for identifying novel molecular targets for drug discovery. Such active biological substances have already been generated by nature for millennia but the technical know-how to isolate and characterize them has only been available for a short time. These new possibilities have increased our interest in the establishment of innovative Cell-based Test Systems and the investigation of cyanobacteria (Nostoc) to identify novel active substances that might lead to further drug development. Therefore different substances from Nostoc, isolated by our collaborators (University of South-Bohemia, Czech Republic), were screened for their potential bioactive wound healing property by using the ECIS Technology. The electrical Cell-substrate Impedance Sensing (ECIS) (invented by I. Giaever and C. Keese in the early 1980s), is a non-invasive technique which monitors live cells in situ and in real time. A small amplitude AC signal is imposed across a pair of electrodes onto which cells are deposited. The resulting impedance is being calculated by the ECIS device. ECIS is capable of detecting the behaviour of cells at every phase of a culture from the attachment, the spreading, the growth, the mitosis, and to death. This versatile technique has been successfully established to study adhesion, cell locomotion, wound healing (cell migration), tumour cell infiltration (metastasis), response to toxicants, and can be used for various other applications. Ease of implementation and broad applicability make ECIS an ideal tool for any type of adherent cell-based assays. Using ECIS technology we found out that 6% of the bioactive substances have wound healing properties. Further investigations are needed to elucidate the function of these potential therapeutic drugs. This newly established Cell-based Test System is an ideal technique for the screening of potential bioactive substances and offer an innovative and novel way to discover new therapeutic drugs which will prove invaluable to the pharmaceutical industry. Kurzfassung Das Screening bioaktiver Substanzen hat den Prozess der Identifizierung neuer molekularer Targets für die Wirkstoffforschung revolutioniert. Solche biologisch aktiven Substanzen werden von der Natur schon seit Jahrtausenden erzeugt, jedoch ist das technische Wissen zu deren Isolierung und Charakterisierung erst seit Kurzem verfügbar. Diese neuen Möglichkeiten waren Anlass, innovative zellbasierte Test-Systeme einzuführen und Cyanobakterien (Nostoc) zur Identifizierung neuer aktiver Substanzen, die zur Entwicklung weiterer Medikamente führen können, einzusetzen. Es wurden verschiedene Substanzen aus Cyanobakterien, die in Zusammenarbeit mit der Universität von Südböhmen (Tschechische Republik) isoliert wurden, auf ihr Wundheilung förderndes Potential unter Anwendung des Electrical Cell-Substrate Impedance Sensing (ECIS)-Verfahrens einem Screening unterzogen. Das ECIS-Verfahren wurde von I. Giaever und C. Keese Anfang der 1980er Jahre entwickelt. Es handelt sich dabei um ein nicht-invasives Verfahren zur Beobachtung lebender Zellen in situ und in Echtzeit. Über ein Elektrodenpaar, auf dem sich die Zellen befinden, wird ein geringes Wechselstromsignal angelegt. Die resultierende Impedanz wird durch das ECIS-Gerät berechnet. ECIS kann das Verhalten von Zellen in jeder Phase der Kultur von der Anhaftung über die Ausbreitung, das Wachstum und die Zellteilung bis hin zum Zelltod registrieren. Diese vielseitige Technik wird bereits erfolgreich zur Untersuchung von Zelladhäsion, Zellbewegung und für Wundheilungsversuche (Migration) eingesetzt. Im Weiteren dient sie als Modell für Metastasierung von Tumorzellen, für Toxizitätstests und kann darüber hinaus für verschiedene Anwendungen benutzt werden. Die einfache und vielseitige Einsetzbarkeit macht ECIS zu einem idealen Werkzeug für jede Art von Bioassay mit adhärenten Zellen. Mit Hilfe der ECIS-Technik wurde herausgefunden, dass 6% der bioaktiven Substanzen wundheilungsfördernde Eigenschaften besitzen. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Bedeutung dieser potentiell therapeutisch einsetzbaren Wirkstoffe aufzuklären. Das neu etablierte zellbasierte Testsystem ist eine ideale Technik zum Screening potentieller bioaktiver Substanzen und bietet eine innovative, für die pharmazeutische Industrie außerordentlich bedeutsame Möglichkeit, neue therapeutisch nutzbare Wirkstoffe zu identifizieren. 0 0 0 0