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Projekt
Röntgen-Mikrotomographie Gerät
Fachliche Zuordnung
Neurowissenschaften
Förderung
Förderung in 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 503673978
Biologielaboratorien sind häufig mit bildgebenden Geräten wie konfokalen, inversen, Lichtscheiben- und Super-Resolution-Mikroskopen ausgestattet. Obwohl diese Mikroskope für die Beantwortung biologischer Fragen unerlässlich sind, erfüllen sie nicht den Bedarf an Hochdurchsatz-Ganzkörper-Bildgebung von kleinen Organismen, Organen, Patientengewebe und Biopsieproben. Seit ihrer Entwicklung im Jahr 1972 hat sich die Röntgen-Computertomographie (Röntgen-CT) aufgrund ihrer Robustheit und geringer Kosten zur Standardmethode der medizinischen Bildgebung entwickelt. Die Leistung von Labor-Röntgen-CT-Tischscannern hat sich seitdem in Bezug auf die räumliche Auflösung erheblich verbessert und bietet inzwischen eine Auflösung von 500 nm und einen hohen Probendurchsatz (dutzende Proben pro Tag).In den letzten Jahren hat sich die Röntgen-Computertomographie zur Methode der Wahl für die 3D-Strukturdarstellung von Organismen und Geweben mit Einzelzellauflösung entwickelt. Aufgrund der hohen Penetration können die Proben zerstörungsfrei beobachtet werden – auch in einer (künstlichen) physikalischen Umgebung, zum Beispiel Pflanzenwurzeln in Erde oder Gewebe in Biomaterialien. Korrelative Ansätze verknüpfen spezifische Proteine, die mittels Fluoreszenzmikroskopie sichtbar gemacht wurden, mit Strukturinformationen, die durch Röntgenstrahlen bereitgestellt werden. Darüber hinaus zeigen neuere Ansätze der hierarchischen Bildgebung, dass die Röntgentomographie äußerst nützlich ist, um eine bestimmte Region von Interesse für die weitere Untersuchung durch Elektronenmikroskopie und superauflösende Mikroskopie zu lokalisieren. Dies erhöht die Genauigkeit der erzielten Ergebnisse und erleichtert das gezielte Schneiden von Proben sowie den damit verbundenen Zeit- und Kostenaufwand erheblich. Der hier beantragte Mikro-CT-Röntgenscanner ist ein hochmodernes Gerät mit hoher räumlicher Auflösung (500 nm), Durchsatz (automatische 3D-Aufnahme von 16 Proben), großem Sichtfeld zur Aufnahme größerer Proben und Rekonstruktionsalgorithmen. Wie in Abschnitt 3 beschrieben, wird das Gerät einerseits den Bedarf an vergleichender und korrelativer Strukturanalyse decken und andererseits den Arbeitsablauf für hochkomplexe Mikroskopie-Techniken der Licht- und Elektronenmikroskopie verbessern.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Röntgen-Mikrotomographie Gerät
Gerätegruppe
3230 Tomographie- und Schichtgeräte (Röntgen-)
Antragstellende Institution
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
