Multi-Photonen Laser-Scanning Mikroskop

• Fachliche Zuordnung: Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461542557

Die Aufrechterhaltung einer niedrigen intrazellulären Natriumionen-Konzentration ist die Grundlage zur Generierung elektrischer Signale und energetisiert eine Vielzahl von Transportprozessen im Gehirn. Untersuchungen, zu denen unser Labor wesentlich beigetragen hat, haben ergeben, dass neuronale Aktivität zu einem transienten Anstieg der Natriumkonzentration von Nervenzellen und Astrozyten führt. Des Weiteren konnten wir und andere zeigen, dass Natriumerhöhungen entscheidend zu zellulärem Funktionsverlust und Schäden bei neurodegenerativen Erkrankungen beitragen. Aufgrund der vielfältigen Folgen, die Änderungen des Natriumgradienten nach sich ziehen, ist ein genaues Verständnis der Mechanismen der Natriumregulation und –signalgebung unerlässlich. Die Multi-Photonen Laser Scanning Mikroskopie ist ein wichtiges Werkzeug zur Beantwortung dieser Fragen, da sie die Messung von Ionenveränderungen in kleinen zellulären Kompartimenten im intakten, lichtstreuenden Gewebe ermöglicht. Das Institut für Neurobiologie hat 2005/2006 ein teilweise durch Eigenbau realisiertes Multi-Photonen System installiert, welches im Wesentlichen dem technischen Stand des Jahres 2000 entspricht. Um weiterhin kompetitive Forschung durchführen zu können, ist eine bessere zeitliche und räumliche Auflösung der Fluoreszenzsignale durch technisch zeitgemäßes Imaging notwendig. Daher beantragen wir Mittel für ein neues Multi-Photonen System, das mit Komponenten für Fluoreszenz-Lebenszeit-Messungen, einer Einheit zur Optischen Stimulation sowie Elektrophysiologie ausgestattet wird. Käuflich erhältliche Module sollen dabei mit bereits bestehenden und in Eigenbau herzustellenden Komponenten kombiniert werden, wodurch das beantragte System ein sehr gutes Preis/Leistungsverhältnis aufweist. Das neue Multi-Photonen System wird für die Mehrzahl unserer Forschungsprojekte wichtig sein und täglich für ~12 Stunden durch das Institut für Neurobiologie betrieben werden. Es wird in neuen Laboren installiert, die bereits über alle notwendigen baulichen Gegebenheiten verfügen. Das System wird durch einen erfahrenen und unbefristet beschäftigten Wissenschaftler des Instituts aufgebaut und betreut. Die generierten experimentellen Daten werden nach den Richtlinien der guten wissenschaftlichen Praxis unter Beachtung der FAIR-Prinzipien erhoben, verarbeitet und verwaltet. Dies schließt die Aufzeichnung von Metadaten über ein elektronisches Laborbuch ein, des Weiteren werden die Daten nach Publikation über geeignete Datenspeicherorte und Datenbanken öffentlich zugänglich gemacht. Das neue Multi-Photonen System wird eine neue, deutlich höhere Qualitätsstufe unserer experimentellen Ansätze ermöglichen. Es wird unsere zukünftigen Drittmittelanträge wesentlich stärken und uns erlauben, unsere Forschung auf einem international konkurrenzfähigen Niveau weiter zu führen. Dadurch wird es auch unsere aktive Zusammenarbeit mit Kollegen an der Heinrich-Heine-Universität sowie im In- und Ausland fördern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Multi-Photonen Laser-Scanning Mikroskop
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
• Leiterin: Professorin Dr. Christine R. Rose