Lichtblatt-Mikroskopie-System

• Fachliche Zuordnung: Mikrobiologie, Virologie und Immunologie
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 518201933

Für die interdisziplinäre Forschungsplattform "Multiparametric Bioimaging and Cytometry" (MPBIC) der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wird ein Lightsheet-Mikroskop mit einem Weißlichtlaser beantragt. Die MPBIC Plattform ist die zentrale Forschungsinfrastruktur für lichtmikroskopische und durchflusszytometrische Fragestellungen der medizinischen Fakultät im Rahmen des Forschungsschwerpunkts "Immunologie und molekulare Medizin der Entzündung". Die bisher in der MPBIC verfügbaren bildgebenden Verfahren (Multiphotonen-Mikroskopie, konfokale Mikroskopie, Weitfeldmikroskopie) ermöglichen die Darstellung kleiner Proben und kleiner Ausschnitte größerer Proben mit hoher Auflösung. Größere Proben müssen aufgrund der eingeschränkten Eindring- und Austrittstiefe des anregenden bzw. emittierten Lichts in Dünnschnitte geteilt werden, was jedoch zu Präparationsartefakten und Probenverlusten führt. Verschiedene Fragestellungen erfordern jedoch eine Analyse von Zellinfiltraten oder Gewebsveränderungen im intakten dreidimensionalen Gewebekontext, die anhand von Dünnschnitten nicht oder nur unvollständig beantwortet werden können. Die in der MPBIC-Plattform gut etablierte Multiphotonen-Intravitalmikroskopie erlaubt eine Analyse von Zelldynamiken im dreidimensionalen Gewebe, ist aber trotz der höheren Eindringtiefe des anregenden Lasers auf kleine Probenbereiche begrenzt. Fragestellungen zu Entzündungsprozessen, die nicht homogen verteilt sind, sondern in Form von Entzündungs- oder Infektionsherden auftreten, können mit dieser Methodik ebenfalls nur eingeschränkt beantwortet werden. In den letzten Jahren wurden vermehrt Methoden entwickelt, die mittels whole-mount Färbung mit anschließendem Gewebe-Clearing die Detektion von Strukturen in ganzen intakten Organen mit Fluorochrom-konjugierten Antikörpern erlauben. Die Kombination dieser Clearingtechniken mit den in der MPBIC-Plattform vorhandenen scannenden Verfahren führt in der Praxis allerdings zu extrem langen Messzeiten, so dass dies kein praktikables Verfahren für eine breite Anwendung darstellt. Eine Darstellung ganzer, intakter Organe und Gewebe ist mit den vorhandenen Verfahren daher nicht oder nur in sehr eingeschränkter Anzahl möglich. Das hier beantragte Lightsheet-Mikroskop soll den in den vergangenen Jahren am Standort stark gestiegenen Bedarf an der schnellen 3D-Analyse großer und intakter biologischer Proben (Organe von Versuchstieren, Organoide, humane Biopsien) vom Makro bis in den Mikrobereich abdecken. Damit wird ermöglicht, anatomisch-feinstrukturelle Änderungen auf dem Gewebelevel bis hin zu Infiltrationen von Immunzellen, oder strukturelle Veränderungen in inhomogenen Entzündungs- oder Infektionsherden mit zellulärer - subzellulärer Auflösung zu detektieren. Dies ist unerlässlich für eine Reihe laufender und geplanter Projekte.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Lichtblatt-Mikroskopie-System
• Gerätegruppe: 5040 Spezielle Mikroskope (außer 500-503)
• Antragstellende Institution: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
• Leiterin: Professorin Dr. Anne Dudeck