Echtzeit-3D-Bildgebung lebender Organismen bei sub-zellulärer Auflösung
Leica Microsystems wird SCAPE-Mikroskopie entwickeln
Aufnahme: Hillmann/Li/Targoff, Columbia University
Aufnahme: Hillman/Li/Schaffer, Columbia University
SCAPE-Mikroskopie wurde im Labor von Dr. Elizabeth Hillman entwickelt. Sie ist Dozentin für Biomedizintechnik und Radiologie an der Columbia University und Direktorin am neurowissenschaftlichen Mortimer B. Zuckerman Institute der Columbia University. Die Innovation von SCAPE liegt in der Fähigkeit, eine Probe durch nur ein einziges, stationäres Objektiv schnell mit einem sich bewegenden Lichtblatt zu scannen und aufzunehmen. So sammelt SCAPE 3D-Aufnahmen 10- bis 100-fach so schnell wie herkömmliche punktrasternde Mikroskope und bietet alle Vorteile der Lichtblatt-Mikroskopie, inklusive geringer Phototoxizität. Im Vergleich zu herkömmlichen Lichtblattmikroskopen, die mehrere Objektiv-Linsen benötigen und die Freiheit, Proben zu platzieren, beschränkt, erweitert das patentierte Prinzip der Nutzung nur eines Objektivs bei SCAPE erheblich die Bandbreite an intakten und sich frei bewegenden Proben, die dreidimensional bei beinahe Video-Geschwindigkeit aufgenommen werden können. Ende letztes Jahres wurde die SCAPE-Technologie mit einem Stipendium der BRAIN Initiative des National Institutes of Health ausgezeichnet.
„Die Fähigkeit, mit SCAPE 3D-Bilder von lebenden, sich frei bewegenden Organismen mit zellulärer Auflösung in Echtzeit aufzunehmen, verschiebt die Grenzen in der neurowissenschaftlichen Forschung“, sagt Dr. Hillman. „Über die Neurowissenschaften hinaus ermöglicht SCAPE grundsätzlich neue wissenschaftliche Experimente. SCAPE erweitert die Fähigkeit, 3D-Strukturen, Bewegung, Verhalten und Zellaktivität in Echtzeit aufzunehmen – und das über eine Bandbreite von Organismen und biologischen Proben.“
Weiterhin hält Leica Microsystems, zusätzlich zu eigenen Patenten, auch die Exklusivrechte an der sogenannten OPM-Technologie (Oblique Plane Microscopy) von Imperial Innovations. Die Technologie wurde von Christopher Dunsby, PhD, Abteilung Physik der Naturwissenschaftlichen Fakultät am Imperial College London erfunden. „Leica Microsystems investiert in vielversprechende Technologien, um Innovationen voranzubringen. Diese beiden Technologien sind ausgezeichnete Beispiele dieser Strategie“, so Markus Lusser, Präsident von Leica Microsystems. „Wir sehen, dass die verstärkte Anwendung von GCaMP Kalzium-Indikatoren, Fluoreszenz-Markern und Optogenetics mit der Notwendigkeit der schnellen 3D-Aufnahme von lebenden biologischen Proben einhergeht, was mit aktuell verfügbaren Mikroskopsystemen nicht abgedeckt werden kann. Wir freuen uns sehr, dass wir die Möglichkeit haben, Bildgebungssysteme der nächsten Generation zu entwickeln, die Entdeckungen in den Neurowissenschaften, der Biologie und der Medizin beflügeln werden“, so Prof. Julian F Burke, Chief Scientific Officer von Leica Microsystems.
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Themenwelt Fluoreszenzmikroskopie
Die Fluoreszenzmikroskopie hat die Life Sciences, Biotechnologie und Pharmazie revolutioniert. Mit ihrer Fähigkeit, spezifische Moleküle und Strukturen in Zellen und Geweben durch fluoreszierende Marker sichtbar zu machen, bietet sie einzigartige Einblicke auf molekularer und zellulärer Ebene. Durch ihre hohe Sensitivität und Auflösung erleichtert die Fluoreszenzmikroskopie das Verständnis komplexer biologischer Prozesse und treibt Innovationen in Therapie und Diagnostik voran.
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