Tomografischer Kleintierimager für Lumineszenz, Fluoreszenz und CT

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 507944703

Bildgebende Verfahren für Kleintiermodelle stellen in der biomedizinischen Grundlagenforschung eine essentielle Methode dar, um physiologische und pathophysiologische Vorgänge auf organismischer Ebene in Bezug auf die Anatomie, den Metabolismus, die Signaltransduktion sowie die Interaktion von verschiedenen Organen und Zelltypen beschreiben zu können. Konventionelle optische Bildgebungsverfahren in 2D sind limitiert sowohl in ihrer anatomischen Aussagekraft, der Anzahl an beschreibbaren Parametern sowie der Tatsache, dass keine echte Quantifizierung möglich ist. Bei den planaren 2D-Methoden werden die Ergebnisse in erheblichem Maße durch Streuung und Absorption verfälscht. Dadurch sind genaue Lokalisation, und exakte Bestimmung von Intensitäten (und damit die Ermittlung der absoluten Konzentration von Sondenmolekülen) nicht möglich. Ein Tomografischer Kleintierimager für Lumineszenz, Fluoreszenz und CT erlaubt eine nicht-invasive Bildgebung am narkotisierten, lebenden Organismus (typischerweise Maus) mit erheblicher Eindringtiefe, mit microCT-korrigierter, verbesserter 3D-Rekonstruktion der optischen Signale und damit hoher Genauigkeit von Orts- und Intensitätsdaten. Das integrierte microCT liefert darüber hinaus eine wichtige anatomische Referenz zu der Beobachtung der Sonden via Fluoreszenz und Biolumineszenz. Biolumineszenz hat sich zudem zu einem Standardverfahren des Wachstums- und Therapiemonitorings in der präklinischen Onkologie und für das Cell Tracking in immunologischen Fragestellungen entwickelt. Die am Antrag beteiligten Forschungsgruppen beschäftigen sich mit Fragestellungen, die diese State-of-the-Art Technologie erfordern, um konkurrenzfähig forschen zu können. Konkret wird diese Technologie benötigt, um beispielsweise Zellmigration durch die präzise 3D Darstellung des Organismus zu lokalisieren oder um durch genaue Organsegmentierung das erfolgreiche Targeting von Tumorzellen durch molekulare Sonden zu überprüfen. Die dafür benötigten methodischen Grundlagen sind in den Arbeitsgruppen bereits etabliert und ein optisches System, welche diese Detektion ermöglicht, wird dementsprechend benötigt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Tomografischer Kleintierimager für Lumineszenz, Fluoreszenz und CT
• Gerätegruppe: 3230 Tomographie- und Schichtgeräte (Röntgen-)
• Antragstellende Institution: Charité - Universitätsmedizin Berlin
• Leiter: Professor Dr. Lars Bullinger