Konfokalmikroskop

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450557679

Mukoviszidose (Cystische Fibrose, CF), wird durch Mutationen im CFTR-Gen (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) verursacht und ist nach wie vor die häufigste tödliche genetische Erkrankung in kaukasischen Populationen ist. In der CF-Lunge führt die CFTR-Dysfunktion zur Dehydration und Ansäuerung der Atemwegsoberflächen, was zu abnormalen viskoelastischen Eigenschaften des Schleims führt und wichtige Funktionen der Atemwegsabwehr wie die mukoziliäre Clearance und das Abtöten von Bakterien beeinträchtigt. Diese Defekte lösen eine pathogenetische Kaskade aus Schleimverstopfung, chronischer neutrophiler Entzündung, Infektion und fortschreitender struktureller Lungenschädigung aus, die bei Patienten mit CF die Haupttodesursache bleibt.Im Rahmen unserer Forschung zu CF und anderen chronischen Lungenerkrankungen werden wir konfokale Mikroskopie verwenden um die Mukus-Architektur und die differentielle Expression von Muzinen zu visualisieren und die Mukus-Permeabilität durch Tracking fluoreszenzmarkierter Modellpartikel zu messen. Konfokale Mikroskopie wird standartmäßig zur Messung der Höhe des Atemwegsoberflächenfilms eingesetzt. Darüber hinaus ermöglicht konfokale Mikroskopie die Messung der Diffusionseigenschaften von Arzneimitteln und Partikeln in die und innerhalb von Schleimschichten sowie die Messung von Proteaseaktivität mittels fluorescence resonance energy transfer. Das beantragte konfokale Mikroskop ist für unsere Grundlagen- und translationale Forschung zum Verständnis der Pathogenese von CF und zur Entwicklung neuartiger Therapien für diese schwere genetische Erkrankung von entscheidender Bedeutung. Das Mikroskop wird in die Forschungsinfrastruktur der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Pneumologie, Immunologie und Intensivmedizin der Charité - Universitätsmedizin Berlin integriert.Darüber hinaus wird das Mikroskop in Forschungskooperationen an der Charité - Universitätsmedizin Berlin und mit anderen Partnern der Berlin University Alliance eingesetzt, von denen viele am Sonderforschungsbereich „Dynamic Hydrogels at Biointerfaces“ teilnehmen.Das beantragte Instrument ist ein High-End Konfokal-Mikroskop, das zusätzlich mit wide-field-Fluoreszenz ausgestattet ist und eine flexible Testplattform für eine schnelle, präzise und hochauflösende Bildgebung im konfokalen und im Weitfeldmodus bietet. Die Leistungsklasse des angeforderten Instruments ist auf mehrere Forschungsanforderungen zugeschnitten, einschließlich atmosphärischer Kontrolle, Weißlichtlaser für Mehrkanalbildgebung und hochempfindliche Detektoren, die eine flexible spektrale Umgebung ermöglichen, sowie fluorescence recovery after photobleaching und fluorescence correlation spectroscopy Messungen zulassen. Ein hochpräziser Scantisch, Autofokus und eine Hochfrequenzkamera erlauben Proben mit hoher Geschwindigkeit im wide-field- oder im konfokalen Modus zu screenen oder sogar die beiden Bildgebungsmethoden zu kombinieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Konfokalmikroskop
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Charité - Universitätsmedizin Berlin
• Leiter: Professor Dr. Marcus Mall