Zwei-Photonen-Mikroskop mit Photostimulationsmodul und integrierter Elektrophysiologie

• Fachliche Zuordnung: Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 502670664

Es wird ein Zwei-Photonen-Mikroskop mit Photostimulationsmodul und integrierter Elektrophysiologie für die neurowissenschaftliche und kardiovaskuläre Forschung am Physiologischen Institut der Universität Würzburg beantragt. Ein zentrales Anwendungsgebiet ist die Analyse neuronaler Netzwerkdynamiken und synaptischer Prozesse mittels Ca2+-sensitiver Indikatoren. Weitere wissenschaftliche Themengebiete, die mit dem beantragten Mikroskop beantwortet werden sollen, betreffen u. a. die Effekte natriuretischer Peptide auf die koronare Mikrozirkulation sowie die Physiologie und Pathophysiologie von Megakaryozyten und Thrombozyten. Allen Fragestellungen gemein ist die Überlegung, dass die jeweiligen physiologischen Prozesse nur im Kontext ihrer dreidimensionalen Struktur hinlänglich erfasst werden können. Das beantragte System ist daher mit einem Resonanz-Galvanometer-Galvanometer-Scanner sowie einem schnellen Piezoaktor ausgestattet, um biologische Prozesse mit hoher zeitlicher und/oder räumlicher Auflösung auch in multiplen optischen Ebenen erfassen zu können. Ein Modul zur Photostimulation dient der Einbindung optogenetischer Methoden. Das System ermöglicht darüber hinaus die Durchführung kombinierter elektrophysiologischer (Patch-clamp) und optischer Registrierungen. Das avisierte Mikroskop besitzt einen modularen Aufbau, welcher optisch-elektrophysiologische Messungen sowohl an lebenden Tieren in vivo als auch an In-vitro-Präparaten erlaubt. Neben den Antragstellern soll das beantragte Gerät auch anderen Wissenschaftlern der Universität Würzburg und des Universitätsklinikums Würzburg zugänglich gemacht werden. Durch seine technischen Alleinstellungsmerkmale, welche nicht von den bereits in Würzburg etablierten Systemen abgedeckt werden, wird das beantragte Zwei-Photonen-Mikroskop neue Möglichkeiten für die Intravitalmikroskopie eröffnen und so einen nachhaltigen Beitrag zur Stärkung der biomedizinischen Forschung in Würzburg leisten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Zwei-Photonen-Mikroskop mit Photostimulation und Elektrophysiologie
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
• Leiter: Professor Dr. Knut Kirmse