Moleküle im Nano-Bereich beobachten: Neues superauflösendes Mikroskop bringt Impulse für Rostocker Wissenschaftler

Europaweit erstes Mikroskop der Serie ELYRA PS.1 von Carl Zeiss wird heute am RTC Rostock installiert

16.05.2011 - Deutschland

Die Wissenschaftler des Referenz- und Translationszentrums für kardiale Stammzelltherapie der Universität Rostock (RTC) können jetzt Moleküle mit einer Lokalisationsgenauigkeit von bis zu 10 Nanometer am Mikroskop sichtbar machen. Möglich macht dies das Mikroskopsystem ELYRA PS.1, eine Neuentwicklung der Carl Zeiss MicroImaging GmbH. Neben der Universität von Osaka ist das RTC Rostock damit erster Anwender eines Seriengerätes dieser Technologie weltweit. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.

„Unsere Forschung befasst sich mit der Wirkungsweise, der Sicherheit und der Weiterentwicklung von Stammzelltherapien gegen Herzerkrankungen. ELYRA wird uns dabei unterstützen,“ erläutert Prof. Gustav Steinhoff, Leiter des RTC Rostock. Besonders interessante Möglichkeiten biete das neue Mikroskop für den Einsatz von gentechnischen Methoden und Nanotechnologie an Stammzellen. So versucht man die Zellen z.B. durch Einschleusung von Genen dahingehend zu verändern, dass sie eine größere therapeutische Wirksamkeit oder längere Lebensdauer nach Transplantation aufweisen. Die Einschleusung des Genmaterials erfolgt über eine neuartige Methode, deren Mechanismus noch nicht vollständig aufgeklärt ist. Ebenso wenig ist bekannt, ob die veränderte Zelle unerwarteten Nebeneffekten ausgesetzt ist. Mit ELYRA PS.1 können nun erstmals Zellprozesse auf Molekülebene an lebenden Zellen beobachtet und dokumentiert werden. Bisher war es nur mit Elektronenmikroskopen möglich, Strukturen im Bereich von bis zu 10 Nanometer sichtbar zu machen, lebende Zellen werden dabei jedoch zerstört.

Das LSM 780 ELYRA PS.1 vereint als erste Technologie-Plattform die Strukturierte Beleuchtung (SR-SIM) und die Photoaktivierte Lokalisations Mikroskopie (PALM), die in der Fluoreszenzmikroskopie bisher nicht erreichbare Auflösungen gestatten. Mit SR-SIM (Superresolution Structured Illumination Microscopy) wird eine Verdoppelung der Auflösung konventioneller Fluoreszenzmikroskope erreicht, wobei alle üblichen Fluoreszenzfarbstoffe verwendet werden können. Bei PALM (Photoactivated Localization Microscopy) sind z.B. mittels schaltbarer fluoreszierender Proteine Lokalisationsgenauigkeiten von bis zu 10 Nanometer möglich. Am ELYRA PS.1 des RTC Rostock sind superauflösende Techniken mit dem LSM 780, dem modernsten und leistungsfähigsten konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop von Carl Zeiss kombiniert.

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