Die extrazelluläre Mikroumgebung spielt eine grundlegende Rolle bei der Entwicklung von Metastasen und hat einen großen Einfluss auf die Wahl der Migrationsstrategien, die von Karzinomzellen während der Invasion angewandt werden. In-vitro Anordnungen sind hilfreiche Instrumente für die Untersuchung von Zellmigration und -invasion, da sie grundlegende Merkmale von In-vivo-Geweben reproduzieren können. Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, die Fähigkeit von mesenchymalen und epithelialen Brusttumorzellen zu untersuchen, sich zu verflüssigen und durch enge und starre Mikrostrukturen zu navigieren. Wir verwendeten eine mikrofluidische Vorrichtung mit trichterförmigen Mikroverengungen und verglichen das Verhalten von fünf verschiedenen menschlichen Brustkrebszelllinien in der Mikrovorrichtung bei Stimulation durch Chemoattraktoren. Wir fanden heraus, dass grundsätzlich verschiedene Zelllinien das gleiche invasive Potenzial haben, da normale Epithelzellen in der Lage waren, durch die stark komprimierenden Trichter zu wandern, ähnlich wie die invasiveren mesenchymalen Zellen. Wir fanden auch heraus, dass die Migration der normalen Epithelzellen auch ohne einen chemo-attraktiven Stimulus stattfindet. Wir konzentrierten unsere Beobachtungen auf die Rolle des Aktin- und Intermediärfilament-Zytoskeletts während der eingeschränkten Migration und zeigten, dass das Aktin-Zytoskelett eine starke und langanhaltende Reorganisation erfährt, damit die Zellen durch die engen Verengungen kriechen können. Wir sahen keinen Hinweis darauf, dass das Keratin- und Vimentin-Zwischenfilament- Zytoskelett während der Invasion in die Mikroverengungen eine aktive mechanische Rolle spielte. Insbesondere die Expression des Vimentin-Zwischenfilamentproteins korrelierte in unserem Versuchsaufbau nicht mit der Invasionsfähigkeit einzelner Zellen. Unter diesen Voraussetzungen wurden die passiven (Elastizität und Viskosität) und aktiven (Kontraktilität) viskoelastischen Eigenschaften der Zellen weiter untersucht und quantifiziert. Wir fanden keinen signifikanten Unterschied in der passiven viskoelastischen Reaktion der Zellen, nachdem sie oszillierenden Druckkräften mittels AFM-Sondierung ausgesetzt waren, was darauf hindeutet, dass Elastizität und Viskosität nicht zur Unterscheidung zwischen invasiven und nicht-invasiven Zellen verwendet werden können. Es wurde kein Hinweis darauf gefunden, dass die Kompressionsversteifung die Invasion durch die Mikroverengungen entweder behindert oder fördert. Schließlich haben wir bei der Betrachtung aktiver viskoelastischer Parameter die kontraktile Reaktion unserer Zelllinien verglichen, wenn sie mit dem mikrofluidischen optischen Strecker Laser-Streckkräften ausgesetzt wurden. Hier fanden wir eine klare Korrelation zwischen den Zelllinien, die ein invasives Verhalten in den Mikroverengungen zeigten, und denjenigen, die eine aktive (substratunabhängige) kontraktile Reaktion in der optischen Streckvorrichtung zeigten. Wir kommen zu dem Schluss, dass ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche Migration durch hohe räumliche Enge die Fähigkeit der Zellen ist, aktiv Aktin-Stressfasern zu erzeugen und abzubauen, was sich in der Fähigkeit manifestiert, von einer substratabhängigen und stressfaserbasierten Kontraktilität zu einer substratunabhängigen kortikalen Kontraktilität zu wechseln.