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 Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern
17.08.2017 | Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg

nachricht Optische Technologien für schnellere Computer / „Licht“ mit Wespentaille
16.08.2017 | Universität Duisburg-Essen

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: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie