Einblicke in das Leben - Carl Zeiss

Für die Praxis
Einblicke in das Leben
Ronald Wendenburg, Sebastian Tille
Dr. Ronald Wendenburg
und Dipl.-Ing. Sebastian
Tille sind Produktmanager
für Laser Scanning Mikroskopie
bei Carl Zeiss.
Bild 1:
Nieren-Zellen (Opossum)
mit 3facher Fluoreszenzmarkierung.
Multitracking
von DAPI: DNA (blau),
eGFP: PSD-95-Protein
(grün) und Alexa 543: Actin
(rot). Präparat: Dr. Klöcker
und Prof.Dr.J.Peter
Ruppersberg, Institut für
Physiologie der Eberhard-
Karls-Universität Tübingen.
Bild 2:
Insulinoma-Zellen der
Ratte. VIP-Rezeptor gefärbt
mit eGFP (grün), Zytoplasma
mit DsRed (rot).
Präparat/Aufnahme:
Dr. Carsten Grötzinger,
Universitätsklinikum
Charité, HU Berlin.
Bild 3:
Doppel-Fluoreszenz (FITC/
Rhodamin) und DIC.
Präparat /Aufnahme :
Dr. Atomi, University of
Tokyo.
Bild 4:
Eizelle vom Rind.
Actinfilamente gefärbt mit
Alexa 488, Multiphotonenanregung
770 nm, konfokaler
Schnitt in 70 µm Tiefe.
Präparat: Dr. Catherine
Corolan,Nat.Univ.of
Ireland, Galway, Phys. Dept.
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Lichtmikroskopie
Die Familie der Laser Scanning Mikroskope
von Carl Zeiss hat Zuwachs
bekommen. Neue Gerätevarianten des
mit seinen innovativen und flexiblen
Scanningstrategien bekannten LSM510
bieten noch mehr Vorteile und Möglichkeiten
für die Untersuchung lebender
Objekte. Mit dem kleinen Bruder
LSM 5 PASCAL kann man kostengünstig
in die hochqualitative konfokale
Fluoreszenzmikroskopie einsteigen.
Proteine bekennen
Farbe
Die Vielfalt der in der biomedizinischen
Forschung eingesetzten fluoreszierenden
Proteine (GFP, eGFP und Mutanten)
nimmt zu. Um hier die Übersicht
zu behalten und das Durchbluten
(Überlagern der Fluoreszenzen einzelner
Kanäle) zu vermeiden, wird beim
LSM 510 mit einer neuen Methode
– dem Multitracking – gearbeitet
(Bild 1). Die Farben sind damit bei
Multifluoreszenzanwendungen eindeutig
zuzuordnen. Zwei- und Dreifachmarkierungen
mit dem kürzlich
eingeführten DsRed (rot fluoreszierendes
Protein) erweitern die Kenntnisse
über Protein-Protein-Wechselwirkungen,
viele Stoffwechselprozesse und
mehr (Bild 2). Multitracking liefert
aussagekräftige und brillante Bilder
selbst bei schwachen Färbungen,
da die gesamte Emissionsenergie der
Fluoreszenzen genutzt wird. Um
1
komplette Farbstoffspektren in einer
definierten zellulären Umgebung erfassen
zu können, steht beim LSM 510
zusätzlich ein Spektrometer zur Verfügung.
Damit sind Rückschlüsse auf
die Lokalisation des Farbstoffes und
die konkreten Umgebungsbedingungen
sowie Messungen von Zuständen
in der Zelle möglich.
Dynamik in der Zelle
Sollen Transportprozesse in einzelnen
Zellen, Protein-Wechselwirkungen
in allen Raumrichtungen oder die
Entwicklung eines Embryos verfolgt
werden, ist der neue 4-D-Scan richtig.
Hier werden komplette Bildstapel über
die Zeit aufgenommen und ausgewertet.
Der hohe Grad der Automatisierung
erleichtert die Beobachtung.
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Innovation 8, Carl Zeiss, 2000
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Punktgenaue
Treffer
Physiologische Fragestellungen erfordern
meist die genaue Auswahl des
Zellareals, das beobachtet werden soll.
Bis zu 99 simultane ROIs (Regions of
Interest) ermöglichen dies pixelgenau
und beliebig geformt. So ist die Bildaufnahme,
quantitative Analyse, Spektrenmessung
oder Probenbeeinflussung
durch Laserbestrahlung (Uncaging,
Bleaching, FRAP) in genauen
Grenzen und ganz gezielt möglich.
Schonende
Photonen
Viele lebende Präparate vertragen Bestrahlung
mit ultraviolettem Licht nicht
ohne Schädigung. Sie reagieren mit
mutagenen Effekten, schwerwiegenden
Zellveränderungen oder Absterben.
Das LSM 510 NLO nimmt durch
Multiphotonenanregung der Fluoreszenzmarker
besondere Rücksicht auf
solche empfindlichen Objekte. Höchste
Probenschonung bei maximaler
Eindringtiefe, geringe Phototoxizität,
echte dreidimensionale Selektivität
und minimierte Autofluoreszenzanregung
zeichnen die Methode aus
(Bild 4). Es stehen verschiedene Kurzpuls-Laser
im Infrarotbereich zur
Verfügung.
Schnelligkeit
ist Trumpf
Die Signalübertragung auf Neuronen
ist ein wesentlicher, wenn nicht der
wichtigste Prozess in der Neurobiologie.
Eine große Rolle dabei spielt
der Austausch von Kalzium-Ionen
zwischen den Zellen. Die Erfassung
derartiger schneller Vorgänge ist für
deren Erforschung Voraussetzung.
Die Kombination des LSM 510 NLO
mit dem „fixed stage“ Mikroskop-
Stativ Axioskop ® 2 FS MOT ermöglicht
simultanes konfokales Imaging
und elektrophysiologische Ableitungen.
Der sogenannte Spline-Scan er-
möglicht das Scannen entlang jeder
beliebig gekrümmten Freihand-Linie,
wobei die Kalzium-Konzentration
quantitativ gemessen und Online-
Berechnungen simultan durchgeführt
werden können.
Laser Scanning wird
persönlich
Für einzelne Anwender und kleine
Arbeitsgruppen, die sich mit Zell-, Entwicklungs-
oder Neurobiologie (Bild 5),
Genetik oder Pathologie beschäftigen
und auch Laser Scanning Mikroskope
nutzen wollen, gibt es das LSM 5
PASCAL (Bild 6). Mit maximal zwei
Fluoreszenzkanälen und zusätzlichem
Transmissionskanal (für simultane Aufnahme
von DIC-Kontrastbildern, Bild 3)
ist es für einen weiten Bereich von biomedizinischen
Fragestellungen eine
preiswerte Alternative zum LSM 510.
Zur Verfügung steht bewährte Technik
ohne Kompromisse in Bezug auf Fle-
Lichtmikroskopie
xibilität, einfache Bedienung und
höchste Bildqualität. Der Anwender
kann sich auf hohe Sensitivität und
schonende Behandlung der Proben
verlassen, wobei auch hier das Multitracking
eine authentische Visualisierung
der Vorgänge in Zellen und Gewebe
garantiert.
Für die Praxis
Bild 5:
Neuronales Netzwerk einer
Küchenschabe, markiert
mit GFP. Präparat/Aufnahme:
Dr. Ito, National
Institute of Basic Biology
Lab, Okasaki.
Bild 6:
Das LSM 5 PASCAL,
der kostengünstige Einstieg
in die hochqualitative
konfokale Fluoreszenzmikroskopie.
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