Konventionelle zellbiologische TEM-Anwendungen und korrelative Mikroskopie

Im Bereich der Transmissions-Elektronmikroskopie (TEM) haben wir zahlreiche klassische Methoden wie das Ultradünnschneiden von Kunstharz-eingebetteten Proben, Immunogold-Markierung von Dünnschnitten oder isolierten biologischen Strukturen, Tokuyasu-Kryo-Schneiden sowie Metall-Bedampfungstechniken etabliert. Aufgrund der technisch aufwendigen und komplexen Probenvorbereitung wird die Elektronenmikroskopie als Vollservice in enger Kooperation mit den beteiligten Wissenschaftler*innen bzw. Arbeitsgruppen durchgeführt.

TEM bietet zwar im Vergleich zur Lichtmikroskopie eine deutliche hohe Auflösung und damit Zugang zu vielen Details auf ultrastruktureller Ebene, allerdings wird mit zunehmender Vergrößerung natürlich auch der sichtbare Bildausschnitt kleiner. Daher setzten wir automatisierte Datensammlung ein, um ganze Zellen oder Auschnitte von Geweben mit einer Vielzahl von Einzelaufnahmen abzubilden, die dann am Computer zu einer Montage zusammengesetzt werden. Ein weiterer Fokus unserer Arbeit liegt auf der Implementierung korrelativer Methoden, mit denen die Stärken von Licht- bzw. Fluoreszenzmikroskopie auf der einen Seite und der Elektronenmikroskopie (TEM bzw. SEM) auf der anderen Seite kombiniert werden können. Hierbei versuchen wir zunächst fluoreszenzmikroskopische Verfahren einzusetzen, um die Entstehung und Ausbildung biologischer Strukturen in z.B. 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.

(A) Montage von 1080 TEM Einzelaufnahmen, die die Calyx-Region des Gehirns einer Fruchtfliege zeigt. (B) Zoom in den in (A) markierten Ausschnitt. Der Bereich umfasst mehrere Bouton-Regionen, von denen in (C) exemplarisch die aktive Zone einer synaptischen Verbindung markiert ist (Kooperation mit Stephan Sigrist, FU Berlin; Gupta et al., 2017, PLoS Biol).

(A) Montage von 1080 TEM Einzelaufnahmen, die die Calyx-Region des Gehirns einer Fruchtfliege zeigt. (B) Zoom in den in (A) markierten Ausschnitt. Der Bereich umfasst mehrere Bouton-Regionen, von denen in (C) exemplarisch die aktive Zone einer synaptischen Verbindung markiert ist (Kooperation mit Stephan Sigrist, FU Berlin; Gupta et al., 2017, PLoS Biol).

Für weiterführende Informationen über unsere Arbeit besuchen Sie bitte auch die englischsprachigen Seiten unserer Homepage.