Konfokales Laser-Scanning-Mikroskop

• Fachliche Zuordnung: Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 491176901

Beantragt wird als Ersatz für ein bestehendes Mikroskop ein inverses konfokales Laserscanning-Mikroskop der neuesten Generation. Hierbei sollte eine höhere Empfindlichkeit im Vergleich zu konventionellen konfokalen Mikroskopen gegeben sein, um die Lichtbelastung der zu untersuchenden Präparate möglichst gering zu halten. Bei konventionellen konfokalen Mikroskopen wird ein Großteil des emittierten Lichts nicht zur Bildentstehung genutzt und damit die Empfindlichkeit vermindert. Da umfangreiche Analysen durch die langsamen Scangeschwindigkeiten des bisherigen Systems und wegen der begrenzten Messzeiten nicht möglich waren, ist eine vielfach schnellere Scangeschwindigkeit nötig, ohne die Empfindlichkeit und das Signal-Rausch-Verhältnis des zu beschaffenden Systems zu verschlechtern. Als Funktionserweiterung im Vergleich zu dem bestehenden Mikroskop soll das zu beschaffende Mikroskop mit einem Inkubator für die Registrierung an Zellkulturen ausgestattet sein. Für die Analyse subzellulärer Kompartimente muss die laterale räumliche Auflösung des beantragten Gerätes im Gegensatz zu konventionellen Laserscan-Mikroskopen jenseits des Beugungslimits bei etwa 120nm liegen. Hierbei sollte zur Erhöhung der lateralen Auflösung nicht nur eine reine Softwarelösung wie eine Dekonvolutions-Berechnung genutzt werden. Notwendig sind mindestens fünf Anregungswellenlängen (405nm, 488nm, 561nm, 594nm, 639nm) für die gebräuchlichsten Farbstoffe und eine eventuelle Erweiterungsmöglichkeit um weitere Laserlinien. Daneben soll das Mikroskop auch einen Spektraldetektor enthalten, der insbesondere für mehrfach markierte fixierte oder vitale Präparate eine gleichzeitige Detektion mehrerer Emissionswellenlängenbereiche ermöglicht. Damit soll die Möglichkeit der Trennung spektral überlappender Farbstoffe und damit deren Quantifizierung für jeden Bildpunkt geschaffen werden. Damit würde die Auswahl der zu verwendenden Farbstoffe für unsere Fragestellungen signifikant erweitert, da spektrale Überlappung zu einem weniger kritischen Faktor wird. Zusätzlich stiegen durch die spektrale Entmischung die Empfindlichkeit und damit das Signal-Rausch-Verhältnis signifikant an. Das beantragte Laserscanning Mikroskop soll zentral im Forschungszentrum Lobeda am Universitätsklinikum Jena aufgestellt werden und wird für Arbeitsgruppen aus unterschiedlichen Kliniken der Medizinischen Fakultät nutzbar sein. Der Betrieb ist durch erfahrenes Personal gesichert und ein langjährig bewährtes Ausbildungskonzept stellt die Einführung neuer Nutzer sicher.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Konfokales Laser-Scanning-Mikroskop
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Friedrich-Schiller-Universität Jena
• Leiter: Professor Dr. Knut Holthoff