Hochdurchsatz-Multispektrales Mikroskopsystem

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564856936

Das Multiplexing (paralleler Nachweis mehrerer Parameter auf einem Gewebeschnitt) hat sich in den letzten Jahren in der Histopathologie etabliert und ist mittlerweile eine bedeutende Methode, um Zellen in Geweben einerseits tiefgehend zu phänotypisieren (deep pheno-typing) und andererseits räumlich aufzulösen (spatial resolution). Die iPATH.Berlin als zentrale Forschungseinrichtung der Charité-Universitätsmedizin Berlin bietet seit 2016 das Multiplexing mit 7 Parametern an. Hierfür wird das Vectra3-Mikroskopsystem verwendet, das mit spektraler Entmischung arbeitet. Der Vorteil der multispektralen Mikroskopie liegt in der Möglichkeit des Multiplexings bei hoher Auflösung unter optimalen Prozessbedingungen für die Primärantikörper. Für die Detektion können Fluorochrome verwendet werden, die spektral überlappen oder Chromogene, die bei Coexpression vom menschlichen Auge nicht mehr differenziert werden können. Die Kamera nimmt die Spektren im Bereich von 420 bis 720 nm auf, und während der Analyse werden diese spektral entmischt. Das Vectra3-Mikroskopsystem wurde technisch verbessert und weiterentwickelt. Das verbesserte multi-spektrale Mikroskopsystem ist für den Hochdurchsatz (HT, high throughput) geeignet. Zusätzlich ermöglicht es Multiplexing mit 9 Parametern sowie on-board unmixing, d.h. schon während des Scan-Vorgangs erfolgt die spektrale Entmischung. Gleichzeitig wird die Eigenfluoreszenz identifiziert und eliminiert, wodurch das Signal-zu-Rausch-Verhältnis verbessert wird. Der Vorteil dieses Mikroskopsystems liegt in der zyklischen Färbung, d.h. die jeweiligen Antikörper werden unter optimalen Bedingungen eingesetzt und Signale können über das Detektionssystem verstärkt werden und der einmaligen Bildaufnahme, d.h. es müssen bei der Analyse keine Bildserien ausgerichtet werden. Auch besteht die Möglichkeit für multiomics-Untersuchungen, z.B. die Detektion von RNA und Protein auf demselben Gewebeschnitt. Die Datenerfassung auf mehreren molekularen Ebenen erlaubt die Erstellung eines ganzheitlichen Bildes. Dieses Hochdurchsatz-multispektrale Mikroskopsystem arbeitet im Hellfeld und in der Fluoreszenz und erlaubt der iPATH.Berlin sowie den Nutzenden die Verwendung etablierter Färbeprotokolle und Analyse-Verfahren. Die iPATH.Berlin stellt hier den Antrag auf das Hochdurchsatz-Multispektrale Mikroskopsystem, um die verbesserte Multiplexing-Technologie an der Charité-Universitätsmedizin Berlin anzubieten, somit die Bearbeitungszeiten zu verkürzen, und den Mitantragstellenden sowie allen weiteren interessierten Forschungsgruppen fachgerecht zur Verfügung zu stellen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochdurchsatz-Multispektrales Mikroskopsystem
• Gerätegruppe: 5042 Mikroskope für Hochdurchsatz und Screening
• Antragstellende Institution: Charité - Universitätsmedizin Berlin
• Leiterin: Privatdozentin Dr. Anja A. Kühl