Hochauflösendes Fluoreszenzmikroskop mit Spinning Disc und Laserablation

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258959907

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Nach Aufbau des Grundgerätes war zunächst eine Nutzung zur schnellen Bildgebung (Epi-Fluoreszenzund spinning-disk-Modus) im Zeitraum 01/2015 – 07/2016 möglich. Parallel dazu wurden die Erweiterungen für schnelle fluorescence recovery after photobleaching (FRAP), Laserablation und image scanning microscopy (ISM) erfolgreich implementiert und getestet. Seit dem 01.08.2016 ist das vollständige Gerät im Regelbetrieb (buchbar über einen online-Kalender). Stichwortartig lassen sich die (teilweise bereits publizierten) Projekte folgendermaßen zusammenfassen: Transport in komplexen (Bio-)Fluiden: • Anomale & heterogene Diffusion inerter Probenteilchen in intrazellulären Fluiden (z.B. im Zytoplasma) • Größenabhängigkeit von Phagozytose und phagosomalem Transport • Transport von supramolekularen Komplexen und Organellen in lebenden Zellen • Dynamik des endoplasmatischen Retikulums und mitochondrialer Netzwerke. Selbstorganisation von Organellen und Zellen: • Räumlich-zeitliche Dynamik und Organisation von exit sites im endoplasmatischen Retikulum • Bildung tröpfchen-artiger, membranloser Organellen • Zellmigration und Selbstorganisation in der frühen Embryogenese von Caenorhabditis elegans. Beiträge des Geräts in diesen Projekten: • schnelle, konfokale Bildgebung (z.B. für single-particle tracking oder particle image velocimetry) • ISM (z.B. Bildgebung von Netzwerken jenseits des Beugungslimits) • FRAP (z.B. Quantifizierung von Diffusionskoeffizienten oder Bindungskinetiken von Proteinen) • Laserablation (z.B. Störung der Embryogenese durch kontrollierte Verzögerung der Mitose).

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2019) Spectral content of a single non-Brownian trajectory. Physical Review X, 9 (1) 011019
  Krapf, Diego; Lukat, Nils; Marinari, Enzo; Metzler, Ralf; Oshanin, Gleb; Selhuber-Unkel, Christine; Squarcini, Alessio; Stadler, Lorenz; Weiss, Matthias; Xu, Xinran
  
• Non-equilibrium forces drive the anomalous diffusion of telomeres in the nucleus of mammalian cells, New J. Phys. 19, 113048 (2017)
  L. Stadler & M. Weiss
  
• Phagosomal transport depends strongly on phagosome size. Sci. Rep. 7, 17068 (2017)
  S. Keller, K. Berghoff & H. Kress
  
• Anomalous dynamics of the endoplasmic reticulum network. Phys. Rev. E 98, 012406 (2018)
  K. Speckner, L. Stadler & M. Weiss
  
• Diffusion of Exit Sites on the Endoplasmic Reticulum: A Random Walk on a Shivering Backbone, Biophys. J. 115, 1552 (2018)
  L. Stadler, K. Speckner & M. Weiss
  
• Engineering an AB5 Protein Carrier. Sci. Rep. 8, 12643 (2018)
  B.R. Lichtenstein & B. Höcker