Zwei-Farben-STED-Mikroskop inkl. konfokaler FLIM-Detektion
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Zellen sind von einer Zellmembran umgeben, die die Zelle von ihrer Umwelt trennt. Die Bedeutung der Zellmembran bei der Interaktion zwischen Zelle und Umgebung, aber auch beim Wachstum der Zelle oder der gezielten Applikation von Substanzen über Nanopartikel-Träger ist nicht abschließend geklärt. Um die Aufnahme von Nanopartikeln in Zellen untersuchen zu können und die Änderungen der Zellmembran bei der Applikation von Nanopartikeln zu ermitteln, muss einerseits die Topografie der Zellmembran hochaufgelöst aufgenommen werden, andererseits die Verteilung der Nanopartikel auf der Zellmembran in allen drei Raumrichtungen hochauflösend bestimmt werden. In Kombination mit rastermikroskopischen Verfahren wurde das hier geförderte Mikroskop dazu genutzt, die Verteilung von Nanopartikeln hochaufgelöst zu untersuchen und so den zeitlichen Ablauf der Aufnahme von unterschiedlichen Nanopartikeln und den zu Grunde liegenden Aufnahmemechanismen weiter aufzuklären. Um die Rolle der Zellmembran bei der Aufnahme von Nanopartikeln, aber auch bei anderen zellbiologischen Prozessen wie der Exocytose, des Zellwachstums oder der Zellmigration im Detail zu verstehen, ist es jedoch notwendig, die dreidimensionale Struktur der Zellmembran einerseits und die Verteilung von strukturgebenden Proteinen andererseits hochaufgelöst und gleichzeitig an lebenden Zellen zu beobachten. Da ein solches Gerät, welches hochauflösende Informationen der Fluoreszenzmikroskopie mit hochauflösenden Informationen der Zellmembrantopografie korreliert, nicht existiert, wurde das hier geförderte Gerät dazu genutzt, in einer proof-of-concept-Studie entsprechende Daten erstmalig miteinander zu korrelieren und das Potential zu demonstrieren, das sich dadurch für die weitere Untersuchung zellmembran-bezogener Prozesse bietet.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A low-cost, large field-of-view scanning ion conductance microscope for studying nanoparticle–cell membrane interactions. Nanoscale, 9(37), 14172-14183.
Gesper, Astrid; Hagemann, Philipp & Happel, Patrick
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Correlative Stimulated Emission Depletion and Scanning Ion Conductance Microscopy. ACS Nano, 12(6), 5807-5815.
Hagemann, Philipp; Gesper, Astrid & Happel, Patrick
