Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Wissenschaftlern der Universität Göttingen und der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) hat ein neuartiges Mikrofluidik-System vorgestellt, das die multiplexe Superauflösungsmikroskopie deutlich vereinfacht, reproduzierbarer macht und für empfindliche Zellproben schonender gestaltet. Die Methode ermöglicht hochaufgelöste Abbildungen komplexer zellulärer Strukturen und molekularer Interaktionen weit jenseits der Grenzen konventioneller Lichtmikroskopie und soll künftig breiteren Kreisen von Forschenden zugänglich werden.

Die Arbeit entstand im Rahmen des Göttinger Exzellenzclusters „Multiscale Bioimaging: From Molecular Machines to Networks of Excitable Cells“ (MBExC) und wurde in der Fachzeitschrift ACS Nano veröffentlicht. Das System automatisiert den präzisen Austausch von Lösungen in der Probenkammer, sodass Markierungs- und Waschschritte nicht mehr manuell mit Pipetten erfolgen müssen. Dadurch bleiben die Bedingungen über lange Bildgebungszyklen stabil, was Artefakte minimiert und eine präzise Zuordnung von Signalen verschiedener Biomoleküle ermöglicht.

Durch die gleichbleibenden Umgebungsbedingungen könne man wir Proteine, spezialisierte Zellstrukturen und ihre komplexen Wechselwirkungen zuverlässig abbilden, erläutert Dr. Samrat Basak, Biophysiker an der Universität Göttingen (aktuell LMU München). Das System erwies sich besonders bei empfindlichen Proben als vorteilhaft: An menschlichen Krebszellen wurde die Organisation von Proteinfilamenten sichtbar gemacht. Bei hoch spezialisierten Herzmuskelzellen einer Maus verhinderte es Verformungen oder Ablösungen der Zellen von der Oberfläche – ein Problem, das herkömmliche Verfahren häufig verursachen.

Das Mikrofluidik-System ist sowohl manuell als auch vollautomatisiert betreibbar und kompatibel mit verschiedenen Superauflösungs- und anderen Bildgebungsverfahren. Es wurde bewusst kostengünstig und anpassungsfähig konzipiert, um den individuellen Anforderungen unterschiedlicher biologischer Fragestellungen gerecht zu werden. „Wir haben eine zentrale Fehlerquelle – den manuellen Flüssigkeitsaustausch – eliminiert und komplexe Protokolle deutlich benutzerfreundlicher gestaltet“, sagt Dr. Roman Tsukanov von der Multiskalen-Biologie der Universität Göttingen, der die Studie leitete.

Prof. Dr. Jörg Enderlein, Biophysiker an der Universität Göttingen und MBExC-Mitglied, betont das Potenzial für eine Standardisierung: Der Ansatz könne die multiplexe Superauflösungsmikroskopie zu einer breit verfügbaren Methode machen und damit sowohl Grundlagenforschung als auch zukünftige medizinische Anwendungen voranbringen.

Original Paper:

Versatile Microfluidics Platform for Enhanced Multitarget Super-Resolution Microscopy | ACS Nano

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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