3D-Bild-Technologie für scharfe Mäusefotos

MRM-Aufnahmen mit 250.000-fach höherer Auflösung wie Magnetresonanz-Scans

Fortgeschrittene Bildgebungstechnologien haben es Forschern des Duke Centers for In Vivo Microscopy ermöglicht, 3D-„Magnetresonanz-Mikroskop“-Bilder (MRM) von Mäusen herzustellen. Die Bilder besitzen eine 250.000 Mal höhere Auflösung als Magnetresonanz-Scans (MRI) für die Diagnose menschlicher Erkrankungen. Das so genannte „Visible Mouse“-Projekt eröffnet Forschern eine neue Ära in der Verwendung von Mausmodellen zum besseren Verständnis von Krankheiten beim Menschen. Die technische Beschreibung der neuen Technologie wird im Fachmagazin of Magnetic Resonance Imaging im Juni 2002 veröffentlicht.

Die MRM-Bilder der Mäuse können über das Internet weitergeleitet werden, dadurch können Forschern die Tiere elektronisch „teilen“ und diese auf vielfältige Art und Weise digital „schneiden“. Dadurch wird es möglich, das selbe Tier simultan zu zergliedern und die Einsichten via Videokonferenz zu dokumentieren. MRM setzt wie MRI Mäuse harmlosen Magnetfeldern aus. Diese bewirken die Anordnung von Protonen in den Molekülen ihrer Gewebe. Radiofrequenz-Impulse stören die Gewebe. Empfindliche Radiofrequenz-Detektoren zeichnen die Reaktion der verschiedenen Gewebe auf. Forscher können daraus hochauflösende Bilder kreieren, die ganze Organe, aber auch Strukturen in den Organen, zeigen.

„Die Technologie kommt gerade zum richtigen Zeitpunkt, denn die Forschung am Mausmodell explodiert“, erklärte Forschungsleiter und Direktor des Duke Centers Allan Johnson. Die physikalische Teilung und Anfärbung von Mäuseteilen sei enorm teuer. „Allein im vergangenen Jahr wurden sechs Mio. transgene Mäuse bzw. Knock-out-Tiere entwickelt“, führte Johnson weiter aus. Herkömmliche histologische Schnitte und Anfärbungen kosten rund sieben Dollar pro Schnitt. Mit der MRM-Technologie sind pro Tier 2.600 Schnitte möglich. Darüber hinaus werde im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden das Gewebe nicht zerstört.

Für wichtig hält Johnson, dass die chemische Flüssigkeit, die zur Sichtbarmachung des Tiermodells notwendig ist, das Wasser im Gewebe hält. Bestehende Färbe-Methoden trocknen das Gewebe aus. Gerade aber die Frage, wie sich Wasser an das Gewebe bindet, ist von großer diagnostischer Bedeutung. Die 3D-Ansicht gibt klare Einsichten in die Morphologie. Die Bilder können downgeloadet und verglichen werden. Scans der „visible“-Mäuse werden ins Netz gestellt, damit Wissenschaftler Vergleiche mit genetisch veränderten Stämmen ziehen können.