Das Zytoskelett hat sowohl strukturelle als auch funktionelle Aufgaben in der Physiologie neuronaler Zellen. Dies beinhaltet auch die Beeinflussung der Signaltransduktion über die Zellmembranen. Nachdem bekannt ist, dass Parameter der Zellmembran und der Signaltransduktion über die Zellmembran signifikant von der Gravitation abhängig reagieren, wollen wir zur Klärung dieser Frage im geplanten Experiment untersuchen, ob Zellen (in unserem Experiment neuronale SH-SY5Y Zellen) mit teilweise zerstörtem Aktin-Zytoskelett anders auf Gravitationsänderungen reagieren als Zellen mit intaktem Zytoskelett. Die Messungen werden auf einem in Parabelflug-Missionen etablierten 96-Well Plattenleser unter Verwendung von Fluoreszenzfarbstoffen durchgeführt.
In einem parallel ablaufenden Experiment mit dem gleichen Zelltyp, wollen wir der Frage nachgehen, ob Experimente in sogenannter „simulierter“ Schwerelosigkeit Ergebnisse erbringen, die mit denen unter realer Schwerelosigkeit vergleichbar sind. Simulierte Schwerelosigkeit wird erreicht, indem durch Drehung der Probe und Integration des Gravitationsvektors über der Zeit die reale Beschleunigung herausgerechnet wird. Es verbleibt nur die geringe Restbeschleunigung über die Zentripetalkraft der sich drehenden Probe, meist unter 0,01g.
In der Parabelflug-Mission wird ein Fluoreszenz-Klinostat mit einem Küvetten-Durchmesser von 3 mm bei 20 bis 60 Umdrehungen pro Minute verwendet, in dem unter anderem die intrazelluläre Kalziumkonzentration mittels eines fluoreszierenden Farbstoffs in verschiedenen Beschleunigungsphasen der Parabeln gemessen wird, und zwar bei laufendem und bei abgeschaltetem Klinostaten.
Die Verwendung von Klinostaten zur Untersuchung biologischer Organismen unter Schwerelosigkeit - ist dem Problem geschuldet, dass reale Schwerelosigkeitsplattformen nur begrenzt zur Verfügung stehen und in der Regel sehr aufwendig und kostspielig sind.