Höchstauflösendes, stimulated emission-depletion (STED) Mikroskop

• Fachliche Zuordnung: Mikrobiologie, Virologie und Immunologie
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422141030

Höchstauflösende Fluoreszenzmikroskopie mit einer Auflösung kleiner als das Beugungslimit ermöglicht, kleinste zelluläre Strukturen zu visualisieren und dynamische zelluläre Prozesse zu verfolgen. Das beantragte stimulated emission-depletion (STED) Mikroskop wird es mehreren Arbeitsgruppen am Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin (HU) erlauben, Fluoreszenzmikroskopie mit einer Auflösung im Nanometermaßstab (nanoscopy) durchzuführen. Zurzeit können entsprechende Fluoreszenzmikroskopieexperimente am Institut für Biologie nur auf Kooperationsbasis oder mit einem photoactivated localization Mikroskop (PALM) der Arbeitsgruppe ‚Molekulare Biophysik‘ von Prof. Herrmann durchgeführt werden. Für diese Art von Experimenten sind jedoch spezielle, photoaktivierbare Farbstoffe und besondere experimentelle Bedingungen nötig. Zudem ist das vorhandene PALM-Gerät durch die Arbeitsgruppen von Prof. Herrmann und Jun.-Prof. E. Klotzsch ausgelastet. Es ist hervorzuheben, dass für die geplanten Forschungsprojekte kein weiteres, für Lebendzellmikroskopie geeignetes Fluoreszenzmikroskop an der HU zur Verfügung steht, welches Experimente mit einer Auflösung unterhalb der Beugungsgrenze ermöglichen würde. Entsprechend besitzen die meisten Arbeitsgruppen am Institut für Biologie keine oder nur eingeschränkten Möglichkeiten, um mit Fluorezenzmikroskopie im Nanometermaßstab aktuelle Fragestellungen in der Zellbiologie, Neurobiologie, Infektionsbiologie, Mikrobiologie und Biophysik zu bearbeiten. Zurzeit werden manche dieser Fragestellungen mit externen Kooperationspartnern bearbeitet, was jedoch für die Nachhaltigkeit, Weiterführung und Effizienz dieser und zukünftiger Forschungsarbeiten suboptimal ist. Die angefügten Forschungsprojekte der Hauptantragssteller Prof. M. Erhardt und Prof. C. Schmitz-Linneweber, der Koantragssteller Dr. B. Beckmann (unabhängiger Nachwuchsgruppenleiter), Prof. M. Brecht, Prof. P. Hegemann, Prof. A. Herrmann/Dr. T. Korte, Prof. E. Klotzsch, Dr. S. Reber (unabhängige Nachwuchsgruppenleiterin) und von Dr. N. Tschowri (Emmy-Noether Nachwuchsgruppenleiterin) zeigen die vielfältigen Forschungsthemen am Institut für Biologie, welche dringende Anwendungen für höchstauflösende Fluoreszenzmikroskopie haben. Entsprechend sichert das beantragte STED-Mikroskop den Bedarf von mehreren Arbeitsgruppen am Institut für Biologie für höchstauflösende Fluoreszenzmikroskopie in aktuellen und zukünftigen Forschungsprojekten. Das STED-Mikroskop hebt bestehende Projekte mit einem Schlag auf ein neues Niveau räumlichen Verständnisses biologischer Strukturen. Die Vielzahl an laufenden und vorgeschlagenen Projekten wird zu einer Auslastung des Gerätes führen. Die Neuanschaffung eines STED-Mikroskops gewährleistet damit die Durchführung kompetitiver, drittmittelfinanzierter Forschung, auch in nationalen und internationalen Konsortien, und erlaubt somit weiterhin konkurrenzfähige Forschung des Instituts für Biologie im internationalen Wissenschaftsbetrieb

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Höchstauflösendes, stimulated emission-depletion (STED) Mikroskop
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Humboldt-Universität zu Berlin
• Leiter: Professor Dr. Marc Erhardt