Echtzeit Bildgebungssystem für Zell- und Gewebekulturen

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 501903209

Für die biomedizinische Forschung ist die quantitative Analyse von Zellfunktionen essentiell. Diese Funktionen sind meist in komplexe räumlich-zeitliche und multizelluläre Zusammenhänge eingebettet. Einschlägige Beispiele sind Zelldifferenzierung und -migration, Wundverschluss, Zellwachstum, Sphäroidbildung, metabolische Reaktionen, programmierter Zelltod, klonales Wachstum und intrazelluläre Signalvorgänge. Die quantitative Analyse dieser Reaktionen ermöglicht tiefere Einblicke in hochrelevante Pathologien, die Identifizierung von Angriffspunkten für Arzneimittel und das Screening von Arzneimittelwirkungen für medizinische Behandlungszwecke. Diese Forschung erfordert zeit- und ortsaufgelöste Analysemethoden. In den vergangenen Jahren wurde an der Medizinischen Fakultät ein Echtzeit-Bildgebungssystem der ersten Generation eingerichtet und über die Lichtmikroskopie-Plattform (ALMA) betrieben. Das System ist inzwischen veraltet, da es nur zwei Fluoreszenzkanäle verwendet und seine Anregungseinstellungen bei Langzeitexperimenten mit lebenden Zellen zu Phototoxizität führen können. Darüber hinaus ist die regelmäßige Sterilisation des Systems wichtig, um das System für viele Nutzer verfügbar zu machen. Systeme der nächsten Generation bieten zahlreiche zusätzliche Anwendungen und Softwaremodule für quantitative Analysen ohne Phototoxizitätsprobleme und mit mehreren weiteren Fluoreszenzkanälen. Mit Wasserstoffperoxid kann das Sterilisationsproblem nun gelöst werden. Die Systeme der nächsten Generation ermöglichen es, neue Anwendungen wie den Stoffwechsel oder die Signalübertragung zusammen mit anderen Zellfunktionen parallel zu untersuchen. Darüber hinaus sind neuartige Softwaremodule für die automatisierte Bildverarbeitung komplexer zellulärer Reaktionen und die automatisierte quantitative Analyse im Hochdurchsatzformat verfügbar. Die Anschaffung und der Betrieb eines modernen Analysesystems wird von Mitgliedern der Graduiertenschule 2415 ME3T, des Transregio SFB 219, des SFB 1382, der Klinischen Forschergruppen KFO344 und KFO5011 sowie des IZKF-Konsortiums Soft Tissue-Alveolar Bone Crosstalk der Medizinischen Fakultät beantragt. Die Anschaffung eines Bildgebungssystems der nächsten Generation stellt somit einen institutionell relevanten infrastrukturellen Schwerpunkt für die Medizinische Fakultät und die RWTH Aachen dar. Die beantragte Ausrüstung wird die Möglichkeiten der Fakultätsmitglieder verbessern, qualitativ hochwertige Forschung zu betreiben und zu publizieren sowie angemessene Drittmittel zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Echtzeit Bildgebungssystem für Zell- und Gewebekulturen
• Gerätegruppe: 5042 Mikroskope für Hochdurchsatz und Screening
• Antragstellende Institution: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
• Leiter: Professor Dr. Andreas Ludwig