Kauf / Beschaffung eines Mikroskops "ELYRA 7 exDemo Unit"

Die Fluoreszenzmikroskopie ist aufgrund ihrer potenziell hohen Spezifität und Empfindlichkeit eine der wichtigsten Methoden auf dem Gebiet der modernen biomedizinischen Forschung. Durch die Möglichkeit, transgene Zelllinien zu erzeugen, in denen Proteine von Interesse mit fluoreszierenden Proteinen markiert sind, können zelluläre Prozesse in lebenden Zellkulturen, Geweben und Organismen dynamisch sichtbar gemacht werden. Diese Informationen können genutzt werden, um wertvolle Rückschlüsse auf die Lokalisierung, Interaktion und Migration von Molekülen in biologischen Präparaten zu ziehen. Während die meisten bildgebenden Verfahren in ihrer räumlichen Auflösung durch die so genannte Beugungsgrenze begrenzt sind, wurde in den letzten Jahrzehnten eine Reihe neuer Mikroskopietechniken entwickelt, die als Superauflösungsmikroskopie bekannt sind. Viele von ihnen tauschen zeitliche Auflösung gegen räumliche Auflösung und erfordern Beleuchtungsstärken, die bei der Arbeit mit lebenden biologischen Präparaten eine Herausforderung darstellen. Für den Aufbau der Abteilung Membrandynamik am MPI für Biophysik wird ein superauflösendes Mikroskop benötigt, das flexibel an die experimentellen und biologischen Anforderungen angepasst werden kann. Die große Vielfalt der geplanten Experimente mit unterschiedlichen Anforderungen an die Abbildungsbedingungen kann derzeit nicht mit einer einzigen Abbildungsmodalität abgedeckt werden. Durch die Einteilung der Experimente in grobe Gruppen ist es jedoch möglich, verschiedene Ansätze zu identifizieren, die in einem einzigen Instrument realisiert werden können: 1. Strukturexperimente, die eine sehr hohe räumliche Auflösung erfordern (etwa 10 nm in Querrichtung), werden in der Regel an festen Proben durchgeführt. Sie erfordern keine hohe zeitliche Auflösung und können unter Bedingungen abgebildet werden, die für lebende Zellen schädlich wären. Ein geeigneter Ansatz für diese Art von Experimenten ist die Lokalisationsmikroskopie. 2. Experimente zur Untersuchung dynamischer Prozesse wie Porenbildung oder Fusion/Spaltung von Mitochondrien erfordern wesentlich kürzere Aufnahmezeiten und schonendere Abbildungsbedingungen. Während die räumliche Auflösung immer noch kritisch ist - und weit jenseits der Beugungsgrenze liegen muss - kann sie zugunsten der hohen zeitlichen Auflösung (die im Vergleich zu den Strukturexperimenten etwas geringer ist) kompromittiert werden (optimal so wenig wie möglich). Für diese Art von Experimenten ist die strukturierte Beleuchtungsmikroskopie ein geeigneter Ansatz, da sie bekanntermaßen schonend ist und gleichzeitig eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung bieten kann. Nachfolgende Bildgebungsmodalitäten sind erforderlich: - Lattice-SIM-Beleuchtung (Patente US7609391 (B2), US7894136 (B2) und US7990611 (B2)), die eine laterale Auflösung von 60 nm und Bildgebungsbedingungen bietet, die mit den Anforderungen an die Bildgebung lebender Zellen kompatibel sind. - Bildverarbeitung im so genannten "Burst-Modus" (exklusive Funktion), der zeitliche Auflösungen von bis zu 255 Bildern pro Sekunde ermöglicht, was für die meisten biologischen Prozesse ausreichend ist. - Betrieb im "Leap-Modus" (exklusive Funktion), der Volumenraten im Subsekundenbereich ermöglicht, um eine hohe zeitliche Auflösung bei 3D-Bildgebungsexperimenten zu erreichen. - gleichzeitige Zweifarben-Bildgebung, die für die Beobachtung mehrerer Etiketten im Verhältnis zueinander entscheidend ist, wird durch eine Zweifarben-Anordnung realisiert. - Einsatz für die Lokalisationsmikroskopie (optional mit TIRF-Beleuchtung), wobei eine laterale Auflösung von bis zu 10 nm erreicht werden kann, für eine noch öhere räumliche Auflösung. - axiale Auflösung von 20 - 40 nm über eine Tiefe von 1,4 µm aus einer einzigen erfassten Ebene durch die patentierte PRILM-Technologie