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Projekt
Einzelmolekül-sensitives Konfokalmikroskop für FLIM FRET
Fachliche Zuordnung
Biologische Chemie und Lebensmittelchemie
Förderung
Förderung in 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 519922049
Die Fluoreszenzmikroskopie auf der Einzelmolekülebene ist in den letzten Jahren eine etablierte Technik geworden, wobei der Antragsteller zahlreiche methodische Entwicklungen mitgeprägt hat. Insbesondere erlauben Mehr-Farben-Experimente und Versuche mit Fluoreszenz-Resonanzenergietransfer das Sichtbarmachen komplexer Interaktionen von biomolekularen Komplexen und photonischen Strukturen. In diesem Zusammenhang spielt unter anderem die Fluoreszenzlebensdauer eine entscheidende Rolle. Sie ist ein orthogonaler Parameter und intensitätsunabhängig, wodurch sie als intensive Variable in vielen Fällen wesentlich genauere Einblicke ermöglicht. Das beantragte Gerät ist bezüglich konfokaler Einzelmolekültechniken ein Alleskönner. Es wird dem antragstellenden Labor und dem gesamten Umfeld anspruchsvolle Einzelmoleküluntersuchungen mit hohem Durchsatz erlauben. Der Antragsteller hat in seiner Doktorarbeit die Bildgebung der Fluoreszenzlebensdauer etabliert und benutzt seither diese Methode in zahlreichen Anwendungen. Allein in den letzten fünf Jahren wurden Einzelmolekülmessungen mit Fokus auf der Fluoreszenzlebensdauer in über 20 begutachteten Publikationen eingesetzt. Das beantragende Labor hat in den letzten Jahren Apparaturen zur konfokalen Fluoreszenzmikroskopie selbst aufgebaut und war im Bereich der Methodenentwicklung mit prägend. Mittlerweile ist die dynamische Entwicklung abgeschlossen und Produkte kommerzieller Anbieter haben bei den Funktionalitäten und bei der Flexibilität nachgezogen. Weiterhin haben kommerzielle Geräte Vorteile hinsichtlich der Ingenieursleistung, der Automatisierung und der Systemintegration. Hier wird ein konfokales, Laserscanning-Mikroskop beantragt, welches optimiert ist für die Einzelmoleküldetektion und für zahlreiche einzelmolekülspektroskopische Anwendungen wie Einzelmolekülmessungen in Lösungen oder auf Oberflächen, Fluoreszenz-Resonanzenergietransfer (FRET)-Mikroskopie, Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS) und insbesondere Fluoreszenzlebensdauerbildgebung (FLIM) auf der Basis von zeitkorrelierten Einzelphotonenzählen. Ferner sollen Mehrfarbenmessungen mit hohem Durchsatz und hoher Automatisierung möglich sein, damit Einzelmolekülmessungen routinemäßig nicht nur von Spezialisten und Methodenentwicklern durchgeführt werden können. Um einen Durchsatz wie ein Weitfeld-Mikroskop zu erzielen, wird ein Autofokus und ein autonomes Erkennen sowie Anfahren von einzelnen Molekülen benötigt.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Single Molecule sensitives Konfokalmikroskop für FLIM FRET
Gerätegruppe
5090 Spezialmikroskope
Antragstellende Institution
Ludwig-Maximilians-Universität München
