Neuartiges Scanning Konfokal System

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564166999

Die konfokale Fluoreszenzbildgebung ist für die Untersuchung der strukturellen und dynamischen Eigenschaften einer Vielzahl von biologischen Proben unerlässlich. Die Advanced Medical BIOimaging Core Facility der Charité-Universitätsmedizin (AMBIO) bietet derzeit Zugang zu drei konfokalen Fluoreszenz-Bildgebungssystemen. Dazu gehören ein Laser-(Punkt-)Scanning-Konfokal und zwei Spinning-Disk-Konfokale, die alle im Jahr 2023 ihre Nutzungskapazität von über 2000 Stunden/Jahr erreicht haben. Das vorhandene Scanning-Konfokalsystem und eines der Spinning-Disk-Konfokalsysteme wurden 2015 angeschafft (9 Jahre alt) und werden bald auslaufen. Um sicherzustellen, dass die AMBIO-Nutzer weiterhin effizient fortschrittliche fluoreszenzbasierte Bildgebung im konfokalen Modus durchführen können, benötigt AMBIO ein zusätzliches, hochmodernes konfokales System. Während das vorhandene Scanning-Konfokalsystem hauptsächlich für fixierte Zellen und Gewebe geeignet ist, eignen sich die beiden vorhandenen Spinning-Disk-Systeme für die Bildgebung von lebenden Zellen. Insbesondere das in die Jahre gekommene Scanning-Konfokalsystem verfügt nicht über die kürzlich eingeführten Modi, die die Bildgebungsmöglichkeiten konfokaler Systeme erheblich erweitern. Dazu gehören Modi für eine verbesserte Auflösung (z. B. ISM/OPRA), für Scannen mit hohem Durchsatz (hohe Scangeschwindigkeit, großes Sichtfeld) und für schonende (nicht-phototoxische) und schnelle Lebendzellbildgebung. Um eine kontinuierliche Unterstützung der wachsenden Zahl von Bildgebungsprojekten am AMBIO zu gewährleisten, schlagen wir die Anschaffung eines neuartigen konfokalen Scanning-Systems vor, das eine Vielzahl von Bildgebungsmodi ermöglicht, um maximale Flexibilität für verschiedene Bildgebungsprojekte zu bieten. Neben den Routinemodi der hochauflösenden konfokalen Bildgebung für subzelluläre Details und der Photomanipulation für die Abbildung der Dynamik in lebenden Zellen soll das neue System die folgenden Studien und Analysen ermöglichen: i) Strukturanalysen, die eine hohe oder erweiterte Auflösung erfordern (ISM/OPRA, einschließlich 3D). ii) Dynamische Studien, die eine schnelle, empfindliche und schonende konfokal-ähnliche Bildgebung erfordern (einschließlich Photomanipulation, z. B. FRAP). iii) Hochdurchsatz und automatisierte Bildgebung zur Untersuchung großer Mengen oder großer Flächen/Volumina von Proben. iv) Spektralanalysen, bei denen spektral nahe beieinander liegende Sonden unterschieden werden müssen (z. B. CFP/GFP/YFP). v) Kombinatorische Analysen von einigen oder allen der Punkte i-iv. Die aktuelle Marktforschung hat gezeigt, dass einige neuartige konfokale Scanning-Systeme für genau diese Kombination fortschrittlicher Bildgebungsmodi geeignet sind. Ein großer Teil der im AMBIO durchgeführten Forschungsprojekte würde von einem solchen neuartige Scanning-Konfokalsystem mit erweiterter Auflösung und Live-Cell-Imaging-Option erheblich profitieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Modernes Scanning Konfokal System
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Charité - Universitätsmedizin Berlin
• Leiter: Dr. Jan Schmoranzer