Multiphotonenmikroskop

• Fachliche Zuordnung: Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569361386

Zweiphotonenmikroskopie ist eine moderne Bildgebungsmethode zur Beobachtung von dynamischen, strukturellen und funktionellen Vorgängen im lebenden Tier mit minimalen Lichtschäden. Besonders informativ ist die Methode für Einblicke in die normale Physiologie und Erkrankungen des Gehirns, wo die strukturelle Plastizität sowie die Aktivität der Nerven- und Gliazellen in ihrer natürlichen zellulären Umgebung mit Einzelzellauflösung und im Kontext des Tierverhaltens untersucht werden kann. Der Einsatz der fluoreszenten Reporter kann dabei Einblicke in bestimmte Aspekte der neuronalen Biologie liefern, wie Proteinqualitätssicherung oder Erhaltung und Umsatz von Synapsen. In Kombination mit optogenetischer Stimulation kann intravitale Mikroskopie die Rolle von spezifischen Nervenzellpopulationen in bestimmten Verhaltensweisen definieren. Dieser Antrag fokussiert sich auf eine Multiphotonen-Bildgebungsplattform für Intravitalmikroskopie in wachen Mäusen. Mithilfe von genetischen und viralen Ansätzen werden wir gezielt spezifische Zellpopulationen im Gehirn visualisieren, um neuronale Schaltkreise und Neuron-Glia-Interaktionen zu erforschen und ihre pathologischen Veränderungen bei neurologischen Entwicklungsstörungen und neurodegenerativen Erkrankungen aufzudecken. Durch simultane Videographie des Tierverhaltens wird die Bedeutung dieser zellulären Vorgänge für spezifische Verhaltensaspekte aufgeklärt. Die geplanten Versuche erfordern eine Multiphotonen-Bildgebungsplattform mit einem galvanometrischen und resonanten Scanner, einstellbarem Laser, der mehrfarbige Bildgebung ermöglicht, sowie der Möglichkeit der optogenetischen Manipulationen. Zusammengenommen wird unsere Forschung das Verständnis der normalen Gehirnfunktion voranbringen und neue Einblicke in die Pathophysiologie der Gehirnerkrankungen liefern. Zweiphotonenmikroskopie des Gehirngewebes in lebenden Tieren ist ein entscheidendes Werkzeug für diese Untersuchungen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Multiphotonenmikroskop
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Universität zu Köln
• Leiterin: Professorin Irina Dudanova, Ph.D.