Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tiefe Blicke in den Nanokosmos

03.02.2016

Am Biomedizinischen Centrum (BMC) geht die Core Facility Bioimaging, eine Serviceeinheit für lichtmikroskopische Verfahren, offiziell in Betrieb – in einer neuartigen Kooperation mit dem Unternehmen Leica Microsystems.

Es ist womöglich eine Besonderheit, dass eine technische Neuerung fürs Labor den Chemie-Nobelpreis wert ist, doch hat die neue Mikroskoptechnik, die im Jahr 2014 ausgezeichnet wurde, die Bildgebung in den Lebenswissenschaften tatsächlich revolutioniert. Im neuen Biomedizinischen Centrum (BMC) ist ein Mikroskop mit der sogenannten STED-(STimulated Emission Depletion)-Technik denn auch eines der Highlights im Gerätepark.


Mit einem höchstauflösenden STED-Mikroskop können in der Zelle Details bis unter 50 Nanometer scharf dargestellt werden. Das Bild zeigt Poren eines Zellkerns (grün eingefärbt), einzelne Proteinmoleküle (rot) und Fasern des Zellskeletts (weiß) in einer HeLa-Zelle. Foto: Leica Microsystems

Es erzielt eine Auflösung von unter 50 Nanometer; dieser Wert ist mehr als viermal so gut wie bei herkömmlichen Mikroskopen. Die Lichtmikroskopie rückt damit in Bereiche vor, die zu erreichen bis vor nicht allzu langer Zeit niemand für möglich gehalten hätte. Mit den neuen Geräten werde es möglich, Fragen zu untersuchen, die sich lichtmikroskopisch bislang nicht angehen ließen, erklärt Dr. Steffen Dietzel, der die zentrale Einheit zum Bioimaging am BMC leitet.

Jetzt erst sei es möglich, die Anordnung vieler kleinerer Strukturen innerhalb der Zelle genauer zu untersuchen und damit Rückschlüsse auf die biologische Funktionsweise zu ziehen. Wie beispielsweise sind einzelne Komponenten des Chromatins räumlich angeordnet? Keine unerhebliche Frage, denn schließlich ist die Steuerung der darin verpackten Gene ein, wenn nicht der zentrale Mechanismus in jeder Zelle.

Das BMC versteht sich als Zentrum für angewandte Zellforschung, deshalb gehören bildgebende Verfahren zu den zentralen Untersuchungstechniken, egal ob die Wissenschaftler nun die flexiblen Programme von Immun-, Nerven- oder Stammzellen erforschen.

„Die Biomedizinische Forschung ist überwiegend eine sehr abstrakte Forschung, weil sich die Wissenschaftler die molekularen Zusammenhänge häufig nur indirekt erschließen können“, sagt Professor Peter Becker, Inhaber des Lehrstuhls für Molekularbiologie und Geschäftsführender Vorstand des BMC.

„Daher sind hochauflösende mikroskopische Techniken, in denen man die Strukturen in der Zelle direkt sehen und so die Vorstellungen überprüfen und anschaulich machen kann, von immenser Bedeutung.“ Das BMC hat daher eine zentrale Serviceeinheit Bioimaging eingerichtet, eine von fünf sogenannten Core Facilities, die allen Wissenschaftlern im Hause zur Verfügung stehen sollen und darüber hinaus auch Arbeitsgruppen aus anderen Bereichen der LMU, wenn die Kapazitäten dies zulassen.

In der Core Facility stehen zehn hochmoderne Lichtmikroskope für die BMC-Forscher bereit, die Hälfte davon sind sogenannte Laser-Scanning-Mikroskope, die sich wiederum in einzelnen Spezifikationen unterscheiden. Dazu gehören auch Multiphotonenmikroskope, die einen deutlich tieferen Blick in mikroskopische Präparate ermöglichen als andere Geräte. Mit der zentralen Einheit ist es möglich, Geräte wie eben das STED-Mikroskop im BMC zur gemeinschaftlichen Nutzung bereitzustellen, deren Anschaffung und Betrieb für einen einzelnen Lehrstuhl zu aufwendig wäre.

„Alle Mikroskope sind bestens ausgestattet und auf dem allerneuesten Stand der Technik“, schwärmt Dietzel. Das ist auch deshalb möglich, weil die BMC-Wissenschaftler dafür eine Public-private-Partnership mit dem Hersteller Leica Microsystems eingegangen sind. „Das ist ein Erfolg des Programms LMUinnovativ, das ein LMU-weites Bioimaging-Netzwerk initiiert und damit die Voraussetzung für die neueste Entwicklung geschaffen hat“, betont der Sprecher des Netzwerks, Professor Ulrich Pohl, an dessen Lehrstuhl im BMC die Core Facility Bioimaging angesiedelt ist.

Das weltweit agierende Wetzlarer Unternehmen unterstützt die BMC-Einheit als „European Reference Center“. Leica Microsystems nutzt die Core Facility als Erprobungs- und Demonstrationscenter. Dafür bietet das Unternehmen Schulungen für BMC-Mitarbeiter an, übernimmt Wartung und nötigenfalls Reparaturen der hochkomplexen Apparate.

„Die Partnerschaft mit dem BMC der LMU München ermöglicht uns, gemeinsam mit den Forschern Innovationen in der modernen Lichtmikroskopie zu entwickeln und deren Anwendungen in der angewandten Zellforschung zu etablieren“, so Christoph Thumser, Direktor Vertrieb Life Science Research EMEA bei Leica Microsystems.

„Die enge Zusammenarbeit zwischen Leica Microsystems und der Wissenschaft hat eine lange Tradition. Denn nur so können wir sicherstellen, dass unsere Lösungen den Anforderungen der biomedizinischen Forschung heute und in der Zukunft gerecht werden.“ „Die strategische Partnerschaft mit der Firma Leica Microsystems befördert die Kommunikation zwischen führenden Mikroskopieentwicklern und besonders anspruchsvollen Anwendern“, sagt Becker. „Beide Seiten werden von diesem beispielhaften Dialog profitieren.“

Offiziell eröffnet wird die Core Facility Bioimaging am 17. Februar mit einem wissenschaftlichen Symposium zur „Plastizität zellulärer Programme und ihrer Visualisierung mit Hilfe moderner Mikroskopietechniken“. Das Symposium, das beide Kooperationspartner gemeinsam organisiert haben, richtet sich an Forscher unterschiedlicher Disziplinen wie Physiologen, Molekularbiologen, Immunologen und Zellbiologen. Die Teilnahme ist kostenlos, Interessenten können sich hier (http://www.leica-microsystems.com/inauguration-symposium) registrieren.

Luise Dirscherl | Ludwig-Maximilians-Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht MADMAX: Ein neues Experiment zur Erforschung der Dunklen Materie
20.10.2017 | Max-Planck-Institut für Physik

nachricht Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung
20.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise