Konfokales-Laser-Scanning-Mikroskop

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511550821

Im Zuge meines Rufs auf den Lehrstuhl Pharmazeutische Biologie an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg möchte ich eine wissenschaftlich-fachliche Neuausrichtung der Forschungsinhalte auf den Weg bringen. In den kommenden Jahren werden wir uns intensiv mit bakteriellen Infektionserkrankungen beschäftigen, welche eine der größten Bedrohungen für die Menschheit darstellen. Wir untersuchen, wie Bakterien mittels zell-abgeleiteten Vesikeln untereinander kommunizieren und Wirtszellen modulieren. Dabei sind diese extrazellulären Vesikel als grundlegende Zellkommunikatoren relevant bei diversen Pathophysiologien. Diese fundamentalen Erkenntnisse tragen dazu bei, dringend benötige neue Therapieoptionen im Bereich bakterieller Infektionen und Entzündungserkrankungen zu entwickeln. Die Laborräume am Lehrstuhl werden 2022/23 umfassend renoviert, um so eine optimale Forschungsinfrastruktur zu schaffen. Im Zuge dieser Maßnahmen plane ich die Einrichtung eines eigenständigen S2-Bereichs, in dem Infektionsmodelle an Pathogene optimiert und evaluiert werden. Dafür möchte ich einen – auch für andere Nutzer – zugängliche Messbereich mit konfokalem Fluoreszenzmikroskop und Durchflusszytometer etablieren. Für beide Großgeräte reiche ich parallel getrennte Anträge ein, bitte aber um eine gemeinsame Begutachtung, da die Geräte gemeinsam integraler Bestandteil der zu schaffenden S2 Infrastruktur am Lehrstuhl sind. Das Konfokalmikroskop dient dabei vor allem der räumlich-zeitlichen Visualisierung der Infektionsmodelle, während mittels Durchflusszytometrie eine Quantifizierung der zellulären Proben erfolgt. Eine räumliche Trennung dieser beiden Geräte würde Unsicherheiten und Instabilitäten beim Transport der Zellproben mit sich bringen, daher eine signifikante Reduktion wissenschaftlicher Ergebnisse bedeuten und die Entwicklung neuer antiinfektiver Therapien beeinträchtigen. Bei dem geplanten Konfokalmikroskop handelt es sich um ein konfokales Laserscanning Mikroskop. Es ist mit beheizbarer CO2-Inkubationskammer mit motorisiertem Scanning-Tisch ausgestattet, damit lebende Zell- und Bakterienproben über lange Inkubationszeiträume untersucht werden können. Es soll mit einem Dioden- oder Weißlichtlaser ausgestattet sein und mindestens an drei Exzitationen (350, 480 und 546 nm) messen können, um eine breite Palette an typischen Fluorophoren zu analysieren. Ein superauflösender Detektor mit entsprechender Analysesoftware erlaubt bestmögliche Aufnahmen und Prozessieren der Konfokalbilder. Gerade für die Messung kleiner Vesikel und Bakterien ist eine laterale Auflösung von <100 nm notwendig. Die Messungen sollen probenschonend, also unter möglichst geringer Anregungsleistung und Messdauer erfolgen, was durch Objektive mit großem Öffnungspupillendurchmesser und ein größtmögliches Probenmessfeld erreicht wird. Ein aktiv gedämpfter optischer Tisch erlaubt erschütterungsarmes Mikroskopieren. Das Gerät wird in einem abgetrennten, abgedunkelten Raum installiert.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Konfokales-Laser-Scanning-Mikroskop
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Leiter: Professor Dr. Gregor Fuhrmann