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Projekt
in-vivo mikroCT für die Kleintier- und Probenbildgebung
Fachliche Zuordnung
Medizin
Förderung
Förderung in 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 524629107
Für die nicht-invasive anatomische und funktionelle Bildgebung in der präklinischen biomedizinischen Forschung soll ein in-vivo Kleintier mikroCT beantragt werden, um das einzige derzeit betriebene in vivo mikroCT an der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) zu ersetzen. Dies gewährleistet, die gut etablierte röntgenbasierte in-vivo Imaging-Plattform an der UMG weiterzuentwickeln und sie unter Einbeziehung tierschutzrelevanter Aspekte möglichst vielen Arbeitsgruppen für ihre wissenschaftlichen Projekte zur Verfügung zu stellen. Dies umfasst sowohl den Bereich der Grundlagenforschung wie bspw. die in-vivo Phänotypisierung von transgenen Mäusen, die Darstellung der exakten Position der Cochlea Implantate innerhalb der Hörschnecke am lebenden Tier als auch die Evaluation neuer Therapieverfahren in der Onkologie mittels Messung von Tumorvolumina über die Zeit. Das neue System würde es ebenfalls erlauben, die röntgenbasierte Lungenfunktionsmessung die an der UMG entwickelt wurde, weiter zu nutzen und auszubauen. Das neue System würde für die Überwachung von Krankheitsverläufen und der Evaluation der Wirksamkeit von neuen Therapien nicht nur bei Tumor- sondern auch bei Lungen-, Infektions- und Stoffwechselerkrankungen eingesetzt werden. Ein in-vivo mikroCT System entspricht im Aufbau einem klinischem CT, d.h. das zu untersuchende Tier befindet sich auf einem Untersuchungstisch in Ruhe, während Röntgenröhre und Detektor eine kombinierte Drehung ausführen. Im Unterschied zum klinischen CT ist das mikroCT System kleiner und typischerweise als Vollschutzsystem ausgeführt, sodass keine Strahlung austritt. Zudem erzielt es eine höhere Ortsauflösung im Bereich von weniger als 100 µm, welche für Versuchstiere wie Mäuse, Ratten, Zebrafische, etc. aufgrund ihrer geringen Größe benötigt wird. Im Gegensatz zu einem „normalen“ mikroCT, bei dem für die detaillierte Darstellung von ex-vivo Proben deutlich höhere Auflösungen angestrebt werden, sind in dem in-vivo mikroCT die Aufnahmezeiten sehr kurz und die Strahlendosis gering, sodass lebende Tiere (in Narkose) über die Zeit, im Sinne des 3R Konzeptes des Tierschutzes, untersucht werden können. So werden anatomische Merkmale und funktionelle Aussagen nicht-invasiv und tierschonend an verschiedenen Zeitpunkten für einen maximalen Erkenntnisgewinn im jeweiligen Forschungsvorhaben erzielt. Die kurzen Scanzeiten und die zu erreichende mittlere Auflösung von ca. 20 µm erlauben es, dass das hier zu beantragende in-vivo mikroCT zusätzlich für die 3D Darstellung von Gewebeproben im Sinne eines schnellen “Screenings” einzusetzen , ein Vorgehen, welches in klassischen mikroCTs aufgrund der sehr langen Messzeiten unmöglich wäre. Erfolgreich wurde das in-vivo mikroCT unter anderem bereits ex-vivo für die Analyse von CAM-Assays (chick chorio-allantoic membrane) als auch für die Digitalisierung von einer großen Anzahl von humanen Zähnen eingesetzt. Letzteres erlaubt eine Optimierung von Studien zur Wurzelkanalfüllung.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
in-vivo microCT für die Kleintier- und Probenbildgebung
Gerätegruppe
3230 Tomographie- und Schichtgeräte (Röntgen-)
Antragstellende Institution
Georg-August-Universität Göttingen
