Konfokales Laser Scanning Mikroskop mit Spinning Disk Technologie

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522417173

OICE ist ein Kompetenzzentrum (Zentralinstitut) der FAU und stellt die zentralisierte Plattform für Hoch- und Höchstauflösungsbildgebung mittels lichtbasierter Technologien unter anderem für Lebendzell und -gewebe, Organoid, Intravital Imaging und Bildgebung an biologischen Materialien und Membranen, dar. OICE vereint eine Core Facility Unit (CFU), Exploratory Research Unit (ERU) und Educational Training Unit (ETU). Das Zusammenwirken von Physik/Ingenieurwissenschaften auf der Entwicklungsseite, mit Forschenden aus Naturwissenschaften, Medizin und Materialwissenschaften auf Anwenderseite und die fundierte Ausbildung stärkt den Forschungsstandort Erlangen und hat OICE national und auch international als anerkanntes Institut für Lichtmikroskopie etabliert. Die neuartige Kombination von Echtzeit Super Resolution mit Spinning Disc Laser Scanning erlaubt erstmals Langzeitmessungen von lebenden dreidimensionalen Proben mit verbesserter lateraler Auflösung und in Kombination mit verbesserten Silikonimmersionsobjektiven höhere Eindringtiefen mit geringeren Artefakten von > 100 µm. Hierbei bleibt aber die Schnelligkeit und deutlich geringere Beleuchtungsintensität eines SD-LSM erhalten. Somit ersetzt dieses Super Resolution SD-LSM für Langzeit Lebendzellbeobachtung das bisherige SD-LSM (Anschaffung 2013) und ergänzt die vorhandenen Geräte wie das Multiphotonen (Intravital Imaging) LSM und Lichtblatt Mikroskopie (fixierte Proben). Am OICE besteht ungebrochen ein hoher Bedarf an Spinning Disc Technologie, insbesonders unter Berücksichtigung der technologischen Weiterentwicklung bezüglich Auflösung, Eindringtiefe und besseren Kameradetektoren. Die Mehrzahl der > 30 Forschungsgruppen/jährlich, welche diese Technologie erfolgreich einsetzen, nutzen Organoidmodelle, Lebendzellkulturen oder Gewebe um spatiotemporale Mehrkanal Langzeitaufnahmen (von einigen Stunden bis ganzen Tagen) durchzuführen. Eine möglichst hohe laterale (Super-) Auflösung für dynamische intrazelluläre oder Membranassoziierte Prozesse ist essentiell. Die hohe Dicke der Proben (Organoide / Gewebe) erfordert eine hohe Eindringtiefe bei minimierter Streuung, um aussagekräftige dreidimensionale Rekonstruktion und Messungen, auch über die Zeit zu ermöglichen. Ein möglichst homogen ausgeleuchtetes großes optisches Sehfeld minimiert darüber hinaus das mit Einbußen verbundene Tile Imaging mit nachgelagertem Stitching. Dieses Gerät soll dann mittelfristig auch das nunmehr zehn Jahre quasi im Dauerbetrieb (> 2.600 Std/Jahr) laufende klassische SD-LSM entlasten und ersetzen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Konfokales Laser Scanning Mikroskop mit Spinning Disk Technologie
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Leiter: Dr. Ralf Palmisano