BioImaging Center - Hochparallele, vernetzte und dynamische Lebend-Zell-Mikroskopie

Das vorgestellte BioImaging Center des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT besteht aus einem skalierbaren und dynamischen Mikroskopiesystem, welches durch seine hohe Parallelität die Untersuchung von zellulärem Verhalten im Hochdurchsatz unter physiologischen Bedingungen erlaubt. Hierfür sind mehrere automatisierte Mikroskope (auf Basis der Nikon Biostation IM) in einer Laborinfrastruktur integriert, die von definierten Punkten in einer Probe Phasenkontrast- und Fluoreszenzaufnahmen machen.

Zusätzlich stehen dem Anwender neue Hardwarekomponenten zur Verfügung, die eine maßgeschneiderte Vernetzung der Proben mit einer Mikrofluidik erlauben und somit größtmögliche Flexibilität bei Experimenten ermöglichen. Die Petrischalen mit den Proben werden mit einem speziellen Adapter an die Mikrofluidik angeschlossen, die neu entwickelte Zellpatrone (auf Basis des Perma-Cryo Technologie Icebreaker Cryo Vial) erlaubt einen direkten Anschluss von kryokonservierten Proben aus modernen Biobanken an dieses Mikroskopsystem.

Die Steuerung des kompletten Systems erfolgt durch eine Softwareumgebung, mit der in Zukunft auch eine Bildanalyse-Software des zellulären Verhaltens in Echtzeit erfolgen und ggf. bestimmte Aktionen (z. B. Medienwechsel, Einspritzen von Wirkstoffen, Differenzierungsfaktoren, etc.) vollautomatisch einleiten soll.

Anwendungen findet das BioImaging Center u. a. bei der Entwicklung von alternativen In-vivo-Tests, um z. B. die aufkommenden Testreihen zu bewältigen, die durch die neue EU-Verordnung "REACh" durchgeführt werden müssen. Die mikrofluidische Verbindung der Mikroskope miteinander ermöglicht Untersuchungen im Bereich der regenerativen Medizin wie z. B. der Simulation einzelner Organe in verschiedenen Mikroskopen. Durch die massive Parallelisierung der Mikroskope ist eine Beobachtung mehrerer 1000 Zellen möglich und dadurch die Detektion seltener zellulärer Ereignisse in Zellpopulationen.

Das BioImaging Center entsteht in enger Kooperation mit Nikon Instruments Europe B. V. sowie durch die Förderung des Bundesministerum für Bildung und Forschung.

Quelle: idw / Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT)