Konfokales Laser-Scanning-Mikroskop mit Klimakammer und Resonanzscanner (Erneuerung)

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 584692451

Als Temperatur-, Feuchtigkeits- und CO2-reguliertes aufrechtes System ist das Laser Scanning Konfokal-Mikroskop am Lehrstuhl für Biophysik der FAU unser mit Abstand wichtigstes Instrument. Es wird genutzt zur hochauflösenden Visualisierung lebender Zellen in 3D-Geweben wie Kollagen, Kollagen-Derivaten, Alginat, Matrigel etc. Außerdem untersuchen wir artifizielle Mikrogewebe wie etwa Herz-/Skelettmuskel- oder Tumorsphäroid-Gewebe, oder Gewebemodelle zur Untersuchung von Vernarbungs- und immunmodulatorischen Prozessen. Übergreifendes Ziel dieser Anwendungen des Laser Scanning Konfokalmikroskops ist die Untersuchung von Zell-Extrazellulärmatrix-Interaktionen. Essentiell hierbei ist die Möglichkeit zur simultanen, hochauflösenden Visualisierung der extrazellulären Matrix (EZM) und meist mehrerer zellulärer Strukturen, z.B. Zellkern, Zellmorphologie, Zytoskelett- und Adhäsionsapparat in Probentiefen von mehreren hundert Mikrometern. Eine Stärke unseres vorhandenen Systems ist die Möglichkeit, die EZM im Reflexionsmodus visualisieren zu können, d.h. labelfrei, ohne phototoxische Zusatzbelastung der Zellen. Ein weiterer Vorteil unseres Systems ist die Ausstattung mit einem hochauflösendem 20x/1.0NA Wasserimmersions „Dip-In“ Objektiv mit einem Arbeitsabstand von zwei Millimetern, welches die Bildgebung großer Sichtfelder bei subzellulärer Auflösung in hoher Probentiefe erlaubt. Außerdem ist das System mit Klimakammer und schnellem Resonanzscanner ausgestattet. Die Möglichkeit, lebende Zellen und Gewebe simultan im Fluoreszenz- und Reflexionsmodus, hochauflösend in großer Probentiefe, mit hoher Geschwindigkeit über längere Zeiträume auch auf nicht-transparenten Materialoberflächen zu visualisieren, ist ein Alleinstellungsmerkmal des Systems auf dem Campus der FAU. Teil der geplanten Ertüchtigung ist die Integration eines Dekonvolutions-Moduls, welches das subzelluläre Imaging schnell migrierender Zellen verbessert. Weiterhin soll das Mikoskop mit einem hochauflösenden Differential-Interferenz Kontrast-Setup zur label-freien Visualisierung von Zellen und EZM-Fasern erweitert werden. Im Zuge der Ertüchtigung sollen zudem anstehende Reparaturen durchgeführt werden, die einen langfristigen Weiterbetrieb des Systems sicherstellen sollen. Hierzu gehören insbesondere die Erneuerung des Argon-Lasers mit Faser sowie die Reparatur der Scanner-Einheit. Aufgrund seiner Flexibilität wurde das Konfokalmikroskop bei der überwiegenden Mehrheit aller Studien und Publikationen des Lehrstuhls für Biophysik eingesetzt, und wird außerdem von zahlreichen anderen Arbeitsgruppen mitgenutzt. Hierzu gehören insbesondere wegweisende und hochzitierte, biologisch und methodisch orientierte Arbeiten zur Messung von Krafterzeugung und Morphodynamik lebender Zellen in Kollagen und anderen Hydrogelen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Konfokales Laser-Scanning-Mikroskop mit Klimakammer und Resonanzscanner (Erneuerung)
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Leiter: Professor Dr. Ben Fabry