Vom wissenschaftlichen Service zur quantitativen Analyse ultrastruktureller Details
Die Mikroskopie und Kryo-Elektronenmikroskopie Servicegruppe bietet ein breites Spektrum an Methoden zur Abbildung biologischer Proben mit unterschiedlichen licht- und elektronenmikroskopischen Verfahren an. Unsere Gruppe unterstützt Wissenschaftler*innen und Student*innen aus allen Abteilungen und Forschungsgruppen bei der Planung und Durchführung von Imaging-Experimenten auf allen Ebenen. Dies reicht von Basis-Training und Geräte-Einweisungen für neue Nutzer bis hin zur Implementierung komplexer automatisierter Imaging-Workflows. Über die reine Abbildung der Proben hinaus unterstützen wir auch Methoden zur Bildanalyse bis hin zum Aufbau integrierter Analyse-Routinen mit automatisierten Aufnahme- und Analyse-Workflows, die essentiell sind, um relevante biologische Informationen aus komplexen 2D, 3D und 4D Datensätzen zu gewinnen.
Unsere Servicegruppe bietet Zugang zu einer Vielzahl komplexer Forschungsmikroskope, die als „Shared Equipment“ allen Nutzern im Haus zur Verfügung stehen. Dazu zählen Weitfeld-Fluoreszenzmikroskope, konfokale Laser-Scanning-Mikroskope, die zum Teil hochauflösenden Airyscan-Detektoren bzw. 2-Photonenlasern ausgestattet sind, automatisierte Screening-Mikroskope, ein konfokales STED Super-Resolution Mikroskop sowie ein Lichtblattmikroskop zur 3D-Visualisierung großer biologischer Proben wie Sphäroide und Gastruloide. Die meisten unserer Mikroskope sind zudem mit Inkubatoren mit CO2- und Temperaturkontrolle zur Abbildung lebender Proben ausgestattet.
Aufgrund der technisch aufwendigen und komplexen Probenvorbereitung bei der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) bzw. Abbildung unter Kryo-Bedingungen (Kryo-TEM), wird die Elektronenmikroskopie als Vollservice in enger Kooperation mit den beteiligten Wissenschaftler*innen durchgeführt. Zurzeit verfügen wir über drei Elektronenmikroskope inklusive eines 300 kV Tecnai G2 Kryo-TEMs mit Gatan k2 summit DED-Kamerasystem. Unsere Gruppe unterstützt eine Vielzahl klassischer zellbiologischer TEM-Methoden wie das Ultradünnschneiden von Kunstharz-eingebetteten Proben, Immunogold-Markierung oder Metall-Schattierung von Nukleinsäuren und Nukleinsäure-Protein-Komplexen. Im Bereich der Kyro-EM unterstützen wir vor allem die Strukturbestimmung von Proteinkomplexen mittels Einzelpartikelanalyse, die wir in enger Zusammenarbeit mit den beiteilgten Kooperationspartnern wie den Gruppen von Prof. Christian Spahn (IMPB, Charité) oder Prof. Petra Wendler (Universität Potsdam) durchführen.
Der Schwerpunkt unserer eigenen Forschungsarbeit liegt auf der Implementierung neuer Imaging- und Analysemethoden, die für die Forschungsprojekte unserer Nutzer aus dem Haus von strategischer Bedeutung sein könnten. Ein Beispiel hierfür sind korrelative Verfahren zur multi-scale Abbildung biologischer Proben mit unterschiedlichen Imaging-Methoden aus der Licht- und Elektronenmikroskopie über mehrere Größenordnungen hinweg. Hierbei werden z.B. fluoreszenzmikroskopische Verfahren eingesetzt, um die Entstehung und Ausbildung biologischer Strukturen in 3D-Zellkultursystemen zu verfolgen und anschließend spezifische Ereignisse nach Kunstharzeinbettung oder Vitrifizierung bei höherer Auflösung bis in den Subnanometer-Bereich mit TEM- oder SEM-Methode abzubilden. Weitere Beispiele sind Super-Resolution-Methoden wie die Kyro-Expansionsmikroskopie oder die Implementierung von Abbildungsmethoden und Assays, die auf der Messung der Fluoreszenzlebensdauer basieren (FLIM).
Für weiterführende Informationen über unsere Arbeit besuchen Sie bitte auch die englischsprachigen Seiten unserer Homepage.