Leica SP8 mit Lightning-Modul

Das Leica SP8 Laser Scanning Mikroskop mit Lightning-Modul und 4 Detektoren stellt zusammen mit der Laserausrüstung, die Basis für Forschungsprojekte hinsichtlich hochauflösender Mikroskopie dar. Inhaltlich steht die Nutzung des Systems für Untersuchungen in lebenden Zellen im Fokus.  Hierbei steht insbesondere die Untersuchung der Rezeptordynamik und der Aktivierungsmechanismen von G Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR) im Vordergrund. GPCRs stellen eine sehr große Klasse von membranständigen Rezeptoren dar, die eine Vielzahl von Signalen vom äußeren einer Zelle in das Zellinnere übertragen. Diese Rezeptoren nehmen in der Kommunikation von Zellen eine zentrale Schlüsselstellung ein und sind essentiell in der Signaltransduktion. Geschätzte 30 Prozent der Arzneistoffe haben ihren Angriffspunkt an solchen Rezeptoren. Bei der Übertragung der Information, die durch die Bindung von Hormonen weitergeleitet werden muss, kommt es zu einer Konformationsänderung im Rezeptorprotein und in der Folge zur Aktivierung verschiedener Signalwege innerhalb der Zelle. Da oftmals verschieden Signalwege durch den gleichen Rezeptor angeschaltet werden können, geht es in unseren Arbeiten um mehrere Fragestellungen:

• Lassen sich Konformationsänderungen solcher Rezeptoren gezielt durch Liganden beeinflussen?
• Ist es möglich selektive Konformationsänderungen mit einzelnen Signalwegen zu korrelieren?
• Wie sind verschiedenen Signalwege zeitlich und räumlich organisiert?

Diese Forschungsthemen erfordern eine Erhöhung des optischen Auflösungsvermögens eines Standard-Laser-Scanning-Mikroskops (LSM), da die intrazellulären Strukturen oftmals jenseits von 220 nm liegen, was als Auflösungsgrenze eines Standard-LSM bei einer Wellenlänge von 488nm und Nutzung eines 63x/1.4 –Objektives gilt.

Die AOBS Technik ermöglicht es zudem einzelne Wellenlängen für die Anregung selektiv zu filtern und damit zusätzlich die Überlagerung der Signale zu minimieren. Die Scangeschwindingkeit von 7 Bildern pro Sekunde (bei 512*512 pixel) bzw. 84 Bilder pro Sekunde (bei 512*16 Pixel) ermöglicht es, zeitliche Auflösungen in lebenden Zellen umzusetzen, die vollkommen neue Einblicke in dynamische Vorgänge während der Kommunikation innerhalb von Zellen darstellen werden. Das Lightning Modul hilft die konfokalen Bilder deutlich zu verbessern in dem in Kombination mit den beiden HyD Detektoren die Auflösung auf bis zu 140nm erhöhen und gleichzeitig dynamische Vorgänge mit zeitlicher Auflösung von

Förderung: HSB 2018 0019