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Projekt
Superauflösendes SIM/SMLM Fluoreszenzmikroskop
Fachliche Zuordnung
Polymerforschung
Förderung
Förderung in 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497845157
Die Superauflösende Fluoreszenzmikroskopie (SRFM) hat das Verständnis in der Biologie an vielen Stellen revolutioniert, da mit ihr auch dynamische Prozesse in nativer Umgebung mit nahezu molekularer, aber zumindest nanoskopischer, Auflösung dargestellt werden können, die bisher nur der Elektronenmikroskopie (EM) oder Rasterkraftmikroskopie (AFM) in ihren Auflösungsfähigkeiten vorbehalten waren. Diese Entwicklungen sind massiv unterstützt durch die Entwicklung von kommerziellen SRFMs, die sich durch zunehmend hoch entwickelte Software und Nutzerfreundlichkeit auszeichnen. In den Bereichen der weichen Materieforschung, der supramolekularen Systeme und der Polymerforschung dominiert bis dato die EM und AFM, die aber zumeist nur nicht-native, getrocknete, oberflächenimmobilisierte oder fixierte Proben untersuchen kann (mit leichten Einschränkung für cryo-TEM oder liquid-cell AFM). Parallel dazu wird routinemäßig die konfokale Mikroskopie verwendet, die aber in ihrer Auflösungsfähigkeit dem Beugungslimit folgt. Die Abbildung dynamischer Prozesse mit feinster nanoskopischer Auflösung und gleichzeitiger Darstellung hydratisierter Zustände unter dynamischen Veränderungen ist aber auch in der weichen Materie von immer größerer Bedeutung. Auch in der weichen Materie-Forschung gab es in den letzten Jahren wegweisende Arbeiten zur SRFM, gerade im Bereich supramolekularer Systeme, Polymer Self-Assembly und DNA- Nanowissenschaften, die eindeutig zeigen, dass ein komplett neues und tieferes Maß an Verständnis mittels SRFM-Methoden erreicht werden kann. Ziel dieses GG-Antrags ist daher die Beschaffung eines SRFM-Kombinationsgeräts mit Strukturierter Beleuchtung (SIM) und Einzelmoleküllokalisationsmikroskopie (SMLM) für die Untersuchung von Systemen der weichen Materie. Federführend ist dieser Antrag von Prof. A. Walther gestellt, das Gerät wird jedoch an das Elektronenmikroskopische Zentrum Mainz angegliedert und Nutzern allgemein zur Verfügung stehen. Die AG Walther wird in diesem Rahmen auch eine akademische Ratsstelle noch besetzen (Berufungszusage), die die tägliche wissenschaftliche und administrative Betreuung sicherstellt. Entsprechend der Forschungskonzepte sind die Hauptanwendungsfelder selbstassemblierende und nanostrukturierte Systeme aus den Bereichen DNA-Nanowissenschaften, Polymerforschung, Kolloidchemie, Peptid- Nanostrukturen und Biochemie. Das Gerät wird mit Peripherie zur Messung von temperaturinduzierten Übergängen und zur automatisierten Fluidführung zur Untersuchung von Systemen der weichen Materie verstärkt. Die Finanzierung auf Landesseite erfolgt durch die Mittel einer Gutenberg Forschungsprofessur für Prof. Walther im Rahmen der Neuberufung.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Superauflösendes SIM/SMLM Fluoreszenzmikroskop
Gerätegruppe
5040 Spezielle Mikroskope (außer 500-503)
Antragstellende Institution
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
