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

  • Scientific Project Worker, http://www.th-wildau.de/mst

    Technical University of Applied Science Wildau, Institute for Materials, Development and Production, Hochschulring 1, 15745 Wildau, Germany, +49 3375 508679

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    Scientific Project Worker, http://www.th-wildau.de/mst

    Technical University of Applied Science Wildau, Institute for Materials, Development and Production, Hochschulring 1, 15745 Wildau, Germany, Phone: +49 3375 508253

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    Scientific Project Worker, http://www.th-wildau.de/mst

    Technical University of Applied Science Wildau, Institute for Materials, Development and Production, Hochschulring 1, 15745 Wildau, Germany, Phone: +49 3375 508487

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    Professor, http://www.th-wildau.de/mst

    Technical University of Applied Science Wildau, Institute for Materials, Development and Production, Hochschulring 1, 15745 Wildau, Germany, Phone: +49 3375 508178

    and

    Dottorato di Ricerca in Proprietà Termofisiche dei Materiali, Scientist

    Department of Industrial Engineering, University of Rome “Tor Vergata”, Via del Politecnico 1, 00133 Rome, Italy, Phone: +39 0672597197

Published/Copyright: November 27, 2017

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.

About the authors

Josefine Johanna Gottschalk

Scientific Project Worker, http://www.th-wildau.de/mst

Technical University of Applied Science Wildau, Institute for Materials, Development and Production, Hochschulring 1, 15745 Wildau, Germany, +49 3375 508679

Carsten Stollfuß

Scientific Project Worker, http://www.th-wildau.de/mst

Technical University of Applied Science Wildau, Institute for Materials, Development and Production, Hochschulring 1, 15745 Wildau, Germany, Phone: +49 3375 508253

Kai-Henning Lietzau

Scientific Project Worker, http://www.th-wildau.de/mst

Technical University of Applied Science Wildau, Institute for Materials, Development and Production, Hochschulring 1, 15745 Wildau, Germany, Phone: +49 3375 508487

Andreas H. Foitzik

Professor, http://www.th-wildau.de/mst

Technical University of Applied Science Wildau, Institute for Materials, Development and Production, Hochschulring 1, 15745 Wildau, Germany, Phone: +49 3375 508178

Maria Richetta

Dottorato di Ricerca in Proprietà Termofisiche dei Materiali, Scientist

Department of Industrial Engineering, University of Rome “Tor Vergata”, Via del Politecnico 1, 00133 Rome, Italy, Phone: +39 0672597197

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

Downloaded on 12.4.2026 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/teme-2017-0100/html
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