Inverses kamerabasiertes Weitfeld-Fluoreszenzmikroskop

• Fachliche Zuordnung: Mikrobiologie, Virologie und Immunologie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442405234

Mit dem hier gestellten Antrag auf Beschaffung eines Fluoreszenz-Mikroskops sollen drittmittel-geförderte wissenschaftliche Projekte unterstützt werden, die molekulare und zelluläre Mechanismen der Entstehung und Regulation pathophysiologischer Zustände untersuchen. Hierzu zählen Krebs, chronische Virushepatitis sowie kardiovaskuläre und metabolische Erkrankungen. Ziel der Projekte sind das Verständnis komplexer Dynamik und molekularer Mechanismen multizellulärer Prozesse innerhalb der betroffenen Organe und Gewebstypen, um neue gezielte Therapieansätze entwickeln zu können.Schwerpunkte sind die Charakterisierung und Verknüpfung von Informationen zur räumlichen Lokalisation von Zellpopulationen im Gewebe mit ihren funktionellen Zuständen, sowie die detaillierte Untersuchung der dynamischen Interaktionen zwischen mobilen Immunzellen und Gewebs- oder Tumorzellen, um zu verstehen wie interzelluläre Kommunikation Krankheitsentstehung und -verlauf bestimmen. Desweiteren gilt es zu aufzudecken, wie sich metabolische Zustände im Organ-Mikromilieu und einzelnen Zelltypen während der Krankheitsentwicklung verändern und diese entscheidend beeinflussen.Das hier beantragte Gerät soll „Hand in Hand“ mit einem bereits vorhandenen konfokalen Mikroskop eingesetzt werden, so dass sich für die Bearbeitung der Forschungsprojekte mehrere Synergien ergeben. So können 1) eine größere Anzahl an Proben in geringerer Zeit untersucht werden, 2) relevante Regionen in Proben für einen nachgeschalteten Einsatz des konfokalen Mikroskops gezielt ausgewählt werden 3) das konfokale Mikroskop entscheidend entlastet werden, so dass es optimal für die Nutzung seiner besonderen Spezifikationen zur Verfügung steht. Hierfür wird ein Fluoreszenzmikroskop benötigt, das mit hoher Geschwindigkeit präzise Aufnahmen an Proben durchführen kann. Dabei ist eine möglichst hohe Komplementarität zu dem konfokalen Mikroskop erforderlich, um von der „Hand in Hand“ Nutzung beider Geräte maximal zu profitieren. Das Fluoreszenzmikroskop muss daher multiple Fluoreszenz-Parameter in diversen, oftmals sehr großen dreidimensionalen Proben von Geweben und Organoid Modellen präzise und hochauflösend bestimmen können, allerdings mit vielfach höherer Geschwindigkeit. Dies wird durch das Konzept eines Weitfeldmikroskops mit automatisierter Entfernung von Weitfeld-Streulicht ermöglicht. Zudem erlaubt der Einsatz des hier beantragten Geräts erstmalig, extrem schnelle zellulärer Signal-Prozesse zu untersuchen sowie seltene Zellpopulationen in sehr großen Präparaten wie dicken Lebendschnitten innerhalb der notwendigen kurzen Zeitspanne zu analysieren. Entscheidend für die Wahl des hier beantragten Gerätes war, dass es durch seine Technologie und die Komplementarität zu dem vorhandenen konfokalen Mikroskop umstandslos und mit maximalem Geschwindigkeitsgewinn eingesetzt werden kann, so dass es eine Hochskalierung und Ausweitung der Forschungsvorhaben optimal ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Inverses kamerabasiertes Weitfeld-Fluoreszenzmikroskop
• Gerätegruppe: 5000 Labormikroskope
• Antragstellende Institution: Technische Universität München (TUM)
• Leiter: Dr. Jan Philipp Böttcher