Innovative Mikroskopie-Technologien für die klinische Anwendung

Aktuelle Projekte

3D-Gewebebildgebung mittels Lichtblattmikroskopie (gefördert vom BMBF, 3DPatho)

Obwohl tomographische bildgebende Verfahren in der Medizin, wie die Sonographie, Computertomographie und Kernspintomographie, eine wichtige Position einnehmen, besitzen sie nicht die Auflösung der Dünnschnittmikroskopie der pathologischen Praxis.

Im von BMBF finanzierten 3DPatho Projekt wird diese tomographische Anwendung an zentimetergroßen Gewebeblöcken mittels Lichtblatt-Mikroskopie angegangen. Hierzu werden eigene neue maßgeschneiderte Clearing- und Fluoreszenz-Färbeprotokolle für Gewebe eingesetzt sowie ein schnelles und einfaches Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskop mit zellulärer Auflösung entwickelt.

Artikel: Vom Schnitt zum Block – die dritte Dimension in der mikroskopischen Gewebe-Diagnostik

3D-Nano-Licht- und Elektronenmikroskopie in MS (gefördert vom BMBF, NanoPatho)

In unserem vom BMBF finanzierten Forschungsprojekt „NanoPatho“ etablieren wir einen neuen Mikroskopie-Ansatz für die ultrastrukturelle 3D-Untersuchung kortikaler Läsionen bei Patienten mit multipler Sklerose (MS). Ziel der Studie ist es, die Ereignisse, die zur Entstehung von Läsionen der grauen Substanz und zur neuronalen Schädigung führen, auf der Nanometerskala mit Hilfe korrelativer STED- und tomographischer EM-Mikroskopie abzubilden, um die beteiligten pathologischen Mechanismen zu verstehen.

Es gibt einen klaren Zusammenhang zwischen Veränderungen der grauen Substanz und fortschreitender Behinderung bei MS. Die wichtige Bedeutung von Schädigungen in diesem Gehirnareal für den Verlauf der Krankheit wurde erst vor einigen Jahren erkannt.

Das neu eingerichtete Labor für korrelative Licht- und Elektronenmikroskopie ist mit einem hochmodernen STED-Mikroskop (Abberior) und drei high-end tomographischen Elektronen-Mikroskopen ausgestattet:

• Serial-Block-Face REM (Gemini 300, Zeiss; 3View, Gatan)
• FIB-REM (Crossbeam 550, Zeiss)
• tomographisches (S)TEM (F200, JEOL).

Sowohl das FIB als auch das (S)TEM-Mikroskop sind für die Arbeiten unter kryogenen Bedingungen und analytischer Detektion ausgestattet.

Artikel: Multiple Sklerose genauer verstehen mit 3D-Nano-Mikroskopie

Nah-Infrarot Mikroskopie (Eurostars Förderung, DETECtOR)

In diesem Projekt werden neue Nah-Infrarot Färbe- und Probenvorbereitungsprotokolle mit einer konfokalen Mikroskopie-Technologie im Nah-Infrarotbereich (800 - 1000 nm) integriert. Die Bildgebung im nah-infraroten Spektralbereich bietet den Vorteil der tieferen Gewebe-Eindringung.

Weitere Informationen: Eurostars Förderung

Molekulare Bildgebung mittels FRET und FLIM

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Funktionsweise von zellulären molekularen Maschinen bei Gesundheit und Krankheit. Beispiele sind Rezeptorsignalisierung, Zelltodmechanismen und Synapsenbildung. Mechanistische Einsichten werden durch den Einsatz hochentwickelter quantitativer Fluoreszenzmikroskopietechniken erhalten. Hierzu zählen vor allem die Fluoreszenzlebensdauer-Bildgebungsmikroskopie (FLIM) sowie die Förster-Resonanz-Energietransfermikroskopie (FRET). Darüber hinaus entwickeln wir gezielte optische Assays für biologische Funktionen und Aktivitäten.