Modulhandbuch WiSe 13/14 - Technische Universität Braunschweig

Technische Universität Braunschweig | Modulhandbuch: Master Biologie (seit WS 2011/12)
7.4. IB 27 Sophisticated Imaging
Modulbezeichnung:
IB 27 Sophisticated Imaging
Institution:
Studiendekanat Biologie
Modulnummer:
BL-STD-88
Modulabkürzung:
IB 27
Workload: 240 h Präsenzzeit: 140 h Semester: 1
Leistungspunkte: 8 Selbststudium: 100 h Anzahl Semester: 1
Pflichtform: Wahl SWS: 10
Lehrveranstaltungen/Oberthemen:
Sophisticated Imaging (V)
Sophisticated Imaging (P)
Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):
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Lehrende:
Prof. Dr. Manfred Rohde
Qualifikationsziele:
Die Studierenden erwerben grundlegende und fortgeschrittene Kenntnisse im Bereich der modernen, vergleichendintegrativen
Bildgebungsverfahren. Die Techniken umfassen den Nachweis von Veränderungen im Tier (Maus), von
Organen, Geweben und Zellen auf lichtmikroskopischer Ebene, ebenso von zellulären und subzellulären Strukturen. Mit
elektronenmikroskopischen Methoden werden dann Abbildungen von Molekülen und Molekülkomplexen/Rezeptoren
erzeugt, um deren Wechselwirkungen zu visualisieren. Gleichzeitig kann eine punktgenaue Elementanalyse der
untersuchten zellulären Struktur durchgeführt werden. Die Studierenden sollen erlernen, welche Fragestellung man mit
welchem Bildgebungsverfahren am besten bearbeiten kann und sollen erkennen, welche neuen Erkenntnisse man
gewinnen kann, wenn man vom makroskopischen cm-Bereich in den mikroskopischen nm-Bereich vordringt.
Inhalte:
Die Vorlesung beinhaltet nach einem Überblick der wichtigsten Bildgebungsverfahren die Vermittlung von physikalischen
Grundlagen dieser Imaging-Techniken. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den optischen und elektronenoptischen
Verfahren mit der modernen Lichtmikroskopie, der Fluoreszenzmikroskopie und Konfokalen-Scanning-Mikroskopie als
Nachweisverfahren von z.B. zellulären Komponenten oder von Proteinen. Lumineszenzimaging (IVIS) wird als
makroskopische Methode vorgestellt, um z.B. markierte Bakterien in Mäusen oder reagierende Bereiche (Organe,
Gewebe) für Signaltransduktionswege in Reporter-Mäusen zu lokalisieren. Lichtmikroskopisches "Live imaging" als
Methode der Verfolgung der Dynamik einer Infektion mit Bakterien oder Viren, die GFP-markiert sind, z.B. in in vitro
Zellmodellen oder geeigneten Tiermodellen. Neben den Nachweisverfahren erfolgt eine Vorstellung der Weiterverarbeitungsmethoden
von Bildern und Filmen, um aufzuzeigen, welche Verfahren geeignet oder ungeeignet sind, die
mit Fluoreszenz- und konfokaler Mikroskopie aufgenommenen Abbildungen weiter zu bearbeiten und die Qualität der
Bilder zu optimieren. Rasterelektronenmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie werden als diejenigen
Methoden behandelt, die es erlauben in den submikroskopischen Bereich vorzudringen. Vermittelt werden Methoden wie
Immun-Gold-Nachweis von Proteinen in der Raster-EM, Immun-Gold-Markierungen in der Transmissions-EM. Die
Darstellung von Proteinen, Proteinkomplexen im negativ-staining Verfahren und Elektronentomographie und
abschließend analytische Verfahren der Elektronenmikroskopie wie EELS und EDX. In der Vorlesung werden die
physikalischen Grundlagen an Hand wichtiger infektionsbiologischer Beispiele vermittelt, im zugeordneten Praktikum
werden an den vorhanden Geräten die Funktionsweise geübt und Images auf verschiedenem Vergrößerungsniveau
aufgenommen und weiterverarbeitet.
Lernformen:
Additive Veranstaltung von Vorlesung, Praktikum und Seminar
Prüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:
Erfolgreiche Modulprüfungen:
- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung eines Protokolls) (50%)
- Benoteter Vortrag (50%)
Turnus (Beginn):
jährlich Sommersemester
Modulverantwortliche(r):
Manfred Rohde
Sprache:
Deutsch
Medienformen:
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Literatur:
Aktuelle Veröffentlichungen (englisch)
Erklärender Kommentar:
Teilnahmevoraussetzung: IB 21 oder IB 22 oder IB 23
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