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Nachrichten und Pressemeldungen aus Labor und Analytik

30.06.2011

Lebende Zellen unter dem Elektronenmikroskop


Neuronale Prozesse auf ultrastruktureller Ebene besser zu verstehen - das ist das Ziel der Wissenschaftler um Dr. Ashraf Al-Amoudi am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und dem Forschungszentrum caesar. Dr. Al-Amoudi untersucht die Anordnung und das Zusammenspiel von Proteinen in lebenden Zellen unter dem Elektronenmikroskop. Mit der Anschaffung eines neuen Kryo-Elektronenmikroskops durch das Forschungszentrum caesar haben die Wissenschaftler nun die besten Voraussetzungen. Das hochwertige Mikroskop wird von Dr. Stephan Irsen bei caesar betrieben.

Dr. Al-Amoudi erforscht, wie sich Kontakte zwischen Nervenzellen - die sogenannten Synapsen - in neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson strukturell verändern. Über die Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen hinaus untersucht Al-Amoudis Arbeitsgruppe gemeinsam mit Prof. U. Benjamin Kaupp am Forschungszentrum caesar, wie sich Sehzellen der Netzhaut in gesundem und erkranktem Zustand an verschiedene Lichtbedingungen anpassen.

Ein Elektronenmikroskop besitzt eine wesentlich höhere Auflösung als ein Lichtmikroskop - es kann Zellstrukturen im Nanometerbereich abbilden. Die Kryo-Elektronenmikroskopie erlaubt es, Zellen unter möglichst natürlichen Bedingungen zu untersuchen: Die Proben werden so schnell eingefroren, dass sich keine gewebezerstörenden Eiskristalle bilden. Dr. Al-Amoudi hat wesentlich dazu beigetragen, die Technik der Kryo-Elektronenmikroskopie weiter zu entwickeln: "Um gefrorene Gewebeabschnitte mit hoher Auflösung analysieren zu können, werden die Proben bei niedrigen Temperaturen in sehr dünne Scheiben von 50-100 nm geschnitten und mit Hilfe der Elektronentomographie im Mikroskop analysiert", erklärt Al-Amoudi. "Die Proben werden in kleinen Schritten gedreht und Aufnahmen aus verschiedenen Blickrichtungen genommen. Aus diesen Bildern lässt sich ein dreidimensionales Bild von Proteinkomplexen in einer Zelle mit einer Genauigkeit von wenigen Nanometern erzeugen."

Das neue Mikroskop Titan KRIOS FEI ist programmierbar und kann ferngesteuert werden; dadurch reduziert sich der hohe Zeitaufwand bei den Aufnahmen erheblich. Dr. Irsen erläutert: "Unser Gerät ist mit einer neuartigen Kamera ausgestattet. Diese ist mehr als dreimal so empfindlich wie übliche Detektoren. Außerdem verfügt das KRIOS über einen sogenannten Cs-Korrektor, der Linsenfehler des Mikroskops reduziert. Dadurch wird die Qualität der aufgenommenen Bilder deutlich verbessert."

Quelle: idw/Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)


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