4-Laser Zellsortiersystem

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511462995

Im Zuge meines Rufs auf den Lehrstuhl Pharmazeutische Biologie an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg möchte ich eine wissenschaftlich-fachliche Neuausrichtung der Forschungsinhalte auf den Weg bringen. In den kommenden Jahren werden wir uns intensiv mit bakteriellen Infektionserkrankungen beschäftigen, welche eine der größten Bedrohungen für die Menschheit darstellen. Wir untersuchen, wie Bakterien mittels zell-abgeleiteten Vesikeln untereinander kommunizieren und Wirtszellen modulieren. Dabei sind diese extrazellulären Vesikel als grundlegende Zellkommunikatoren relevant bei diversen Pathophysiologien. Diese fundamentalen Erkenntnisse tragen dazu bei, dringend benötige neue Therapieoptionen im Bereich bakterieller Infektionen und Entzündungserkrankungen zu entwickeln. Die Laborräume am Lehrstuhl werden 2022/23 umfassend renoviert, um so eine optimale Forschungsinfrastruktur zu schaffen. Im Zuge dieser Maßnahmen plane ich die Einrichtung eines eigenständigen S2-Bereichs, in dem Infektionsmodelle von Pathogenen optimiert und evaluiert werden. Dafür möchte ich einen – auch für andere Nutzer – zugängliche Messbereich mit konfokalem Fluoreszenzmikroskop und Durchflusszytometer etablieren. Für beide Großgeräte reiche ich parallel getrennte Anträge ein, bitte aber um eine gemeinsame Begutachtung, da die Geräte gemeinsam integraler Bestandteil der zu schaffenden S2 Infrastruktur am Lehrstuhl sind. Das Konfokalmikroskop dient dabei vor allem der räumlich-zeitlichen Visualisierung der Infektionsmodelle, während mittels Durchflusszytometrie eine Quantifizierung der zellulären Proben erfolgt. Eine räumliche Trennung dieser beiden Geräte würde Unsicherheiten und Instabilitäten beim Transport der Zellproben mit sich bringen, daher eine signifikante Reduktion wissenschaftlicher Ergebnisse bedeuten und die Entwicklung neuer antiinfektiver Therapien beeinträchtigen. Der geplante Durchflusszytometer hat eine breite Anwendbarkeit und ist mit vier Laser und damit die Möglichkeit mindestens 15 Fluoreszenzfarben über zwei Streulichtdetektoren (Seit- und Vorwärtsstreuung) parallel zu messen, ausgestattet. Die Laser decken die Wellenlängen 405 nm (violett), 488 nm (grün), 561 nm (gelb-grün) und 638 nm (rot) ab, um die meisten typischen Fluorophore und Kompensationen messen zu können. Die Möglichkeit, über einen violetten Laser Vesikel im Größenbereich um 200 nm direkt zu messen, erlaubt es, diese von Zellen und Zellabfall zu unterscheiden. Alle Fluoreszenzen müssen mit einer Auflösung von 10-30 MESF (Molecules of Equivalent Soluble Fluorochrome) messbar sein, um höchste Sensitivität zu erreichen. Das Gerät soll stabiles und blasenfreies Sortieren von lebenden Bakterien in Well-Platten bieten. Neben dem FACS Gerät wird auch ein leistungsstarker Datenaufnahme-PC benötigt, sowie ein Software-Dongle, mit dem Auswertungen der Analysen auf einzelnen Arbeitsplatzrechner erfolgen kann. Das Gerät wird in einem abgetrennten, abgedunkelten Raum installiert.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: 4-Laser Zellsortiersystem
• Gerätegruppe: 3500 Zellzähl- und Klassiergeräte (außer Blutanalyse), Koloniezähler
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Leiter: Professor Dr. Gregor Fuhrmann