Integrierbares Ultramikrotom für REM

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 500508043

Aktuelle gerätetechnische Entwicklungen in der biomedizinischen Elektronenmikroskopie (EM) haben das Ziel, Strukturen (z.B. Zellen oder Gewebeproben) in ihrem topographischen Kontext bei möglichst hoher Auflösung dreidimensional darzustellen (Volumen-EM). Die Analyse großer Probenvolumina ermöglicht die Aufklärung biologischer Konnektome in ihrer räumlichen Komplexität. Beantragt wird ein in die Säule eines Rasterelektronenmikroskops integriertes Ultramikrotom für automatisierte 3D-Untersuchungen mittels Serial Block Face Scanning Electron Microscopy (SBF-SEM). Das Gerät wird als Zusatz zu einem seit 2019 in der Core Facility Elektronenmikroskopie (CFEM) der Charité - Universitätsmedizin Berlin betriebenen Rasterelektronenmikroskop mit Feldemissionskathode (FEG-SEM) beantragt. Das Ultramikrotom ist auf einem Tisch montiert und kann über die Vorderfront der Säule in das FEG-SEM eingebracht werden. Durch Wechsel des Tisches kann das FEG-SEM entweder im konventionellen Modus oder im SBF-SEM-Modus betrieben werden. Eine wesentliche Möglichkeit zur Gewinnung von 3D-Bildstapeln in der SEM basiert auf dem Prinzip des mechanischen Abtrags einer dünnen Scheibe der Probenoberfläche alternierend zur Abbildung der jeweils nach dem Abtrag neu resultierenden Probenoberfläche. Bei der SBF-SEM wird der mechanische Abtrag an der Probenoberfläche nach dem Prinzip der Ultramikrotomie (d.h. mit einem Diamantmesser) erzeugt. Nach entsprechender Justierung läuft die Aufnahme der Rohdaten automatisiert ab. Die maximale räumliche Auflösung der Datensätze liegt bei etwa 10-15 (x/y) bzw. 25-50 nm (z), das maximale Probenvolumen bei etwa 1 mm (z) über eine Fläche von etwa 0,5 mm x 0,5 mm (x/y). Das durch das integrierte Ultramikrotom für SBF-SEM-Untersuchungen aufgerüstete Mikroskop wird über die CFEM der Charité - Universitätsmedizin Berlin gemäß der Nutzerordnung der CFEM allen interessierten Nutzerinnen und Nutzern zur Verfügung stehen. Es wird ferner in die Forschungs-Infrastruktur der Berlin University Alliance (BUA) eingebettet.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Integrierbares Ultramikrotom für REM
• Gerätegruppe: 5140 Hilfsgeräte und Zubehör für Elektronenmikroskope
• Antragstellende Institution: Charité - Universitätsmedizin Berlin
• Leiter: Professor Dr. Matthias Ochs