Podcasts about mikroskopie

In der Mittagsfolge sprechen wir heute mit Christoph Seidenstücker, CFO und Co-Founder von Pixel Photonics, über die Finanzierungsrunde in Höhe von 1,45 Millionen Euro.Pixel Photonics kommerzialisiert hochskalierbare Einzelphotonendetektoren. Die Anwendungen der Technologie des Startups reichen von optischem Quantencomputing über Quantenschlüsselverteilung und Mikroskopie bis hin zu Metrologie und Sensorik. Der einzigartige technologische Ansatz zur Einzelphotonendetektion kombiniert Skalierbarkeit mit hoher Detektionseffizienz bei sehr hoher Geschwindigkeit. Dies ermöglicht neue Anwendungen und trägt dazu bei, die Anzahl der Kanäle im Quantencomputing oder die Datenraten in der Quantenkryptographie zu erhöhen, ohne die technische Komplexität zu steigern. Pixel Photonics wurde im Jahr 2020 als Spin-off aus dem Fachbereich Physik der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster von Nicolai Walter, Dr. Wladick Hartmann, Dr. Fabian Beutel, Martin Wolff und Christoph Seidenstücker gegründet. Mittlerweile beschäftigt das Startup ein internationales Team aus 20 Mitarbeitenden. Das Unternehmen ist zudem eine Partnerschaft mit QuNet eingegangen. QuNet ist eine deutsche Initiative zur Entwicklung eines mobilen Quantenempfängers für die Quantenschlüsselverteilung. Parallel dazu leitet Pixel Photonics ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördertes Projekt, das die Möglichkeiten der wellenleiterintegrierten Einzelphotonendetektion in einem vollständig integrierten Mehrkanalsystem für Quantenschlüsselverteilung demonstriert sowie ein Projekt zur Komplexitätsreduktion der Systeme. Als Projektpartner stehen Pixel Photonics die Westfälische Wilhelms-Universität Münster sowie die Universität Heidelberg zur Seite.Nun konnte das Münsteraner Startup in einer Finanzierungsrunde 1,45 Millionen Euro einsammeln. Außerdem wird das Unternehmen mit Forschungsförderungen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung in Millionenhöhe sowie durch EXIST finanziert. Zu den Kapitalgebern zählen der High-Tech Gründerfonds, der auf Quantentechnologie spezialisierte Fonds Quantonation aus Frankreich und der Unternehmer Hendrik Sabert. Mit dem frischen Kapital möchte Pixel Photonics seine Technologie weiterentwickeln und gleichzeitig seine Marketing- und Vertriebsaktivitäten ausbauen.

Diese Folge des ITundTech-Podcasts bietet ein spannendes Interview mit Dr. Jörg Wagner, CEO der Leistungselektronik JENA GmbH, zum Thema "LED vs. Quecksilber-Lichtquellen für Mikroskopie, Halbleiter & Bildverarbeitung: Vorteile/Nachteile".Holger Winkler, Gastgeber des ITundTech-Podcasts, führt das Interview und diskutiert mit Dr. Jörg Wagner die Vor- und Nachteile von LED- und Quecksilber-Lichtquellen in der Mikroskopie, der Halbleiterindustrie und bei der Bildverarbeitung.Wir beleuchten die unterschiedlichen Aspekte dieser Lichtquellen und erfahren, in welchen Anwendungen welche Technologie am besten eingesetzt werden sollte.Ein zentrales Thema des Interviews sind die generellen Anforderungen an Lichtquellen in der Mikroskopie, bei denen Dr. Jörg Wagner technische Einblicke gibt und erläutert, wie LED- und Quecksilber-Lichtquellen diesen Anforderungen gerecht werden können.Wir gehen auch auf die besonderen Anforderungen an Elektronische Vorschaltgeräte in der Mikroskopie ein, um ein umfassendes Verständnis der technologischen Herausforderungen zu vermitteln.Dr. Wagner präsentiert außerdem das breite Leistungsspektrum der Leistungselektronik JENA GmbH als OEM-Lieferant und Entwicklungspartner im Bereich der Photonik.Dieses Interview bietet Ihnen tiefgreifende Einblicke in die Welt der LED- und Quecksilber-Lichtquellen für Mikroskopie, Halbleiter- und Bildverarbeitungstechnologie.Neben dieser Podcast-Version steht das gleichnamige Video "LED vs. Quecksilber-Lichtquellen für Mikroskopie, Halbleiter & Bildverarbeitung: Vorteile/Nachteile" ab sofort auf dem ITundTech-Podcast YouTube-Kanal für Interessierte bereit.Weiterführende Informationen zur Firma LEJ - Leistungselektronik JENA GmbH:► Internet: http://www.lej.de/ ► LinkedIn-Firmenseite: www.linkedin.com/company/leistungselektronik-jena/► Dr. Jörg Wagner auf LinkedIn: www.linkedin.com/in/drjoergwagner/ —Über den #ITundTECH für Deutschland Podcast:Der Podcast mit CEO's innovativer Softwarehersteller, IT-Dienstleister oder TECH-Unternehmen aus Deutschland!► Abonniere unseren Youtube-Kanal: https://www.youtube.com/@itundtech ► Abonniere unseren Podcast: https://www.itundtech.de/podcast► Besuche uns auf unserer Webseite: https://www.itundtech.de/ Der Gastgeber:Neben seiner Funktion als Vorstand der CONBREY MANAGEMENT AG ► https://www.conbrey.com ist Holger Winkler seit 2013 Sachverständiger für digitale Leadgewinnung (DESAG). Er hat sich vor allem auf den Vertrieb in der IT- und TECH-Branche spezialisiert. Seit 2009 konnte Holger bereits mehr als 350 Unternehmen zu deutlich mehr Kunden und steigenden Umsätzen verhelfen.Zu den Kunden von CONBREY zählen unter anderem Firmen wie Databoat AG, Trevisto AG, Robotron Schweiz GmbH, T&G Automation GmbH, ISC Consultants und über 100 weitere Unternehmen.Bereits mit seinem IT-Vertriebs Podcast ► https://www.conbrey.com/it-vertriebs-podcast. sorgte Holger Winkler für Aufsehen in der Branche. ► Vernetze dich mit Holger Winkler auf LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/holger-winkler/—Sie sind CEO eines innovativen Unternehmens aus dem IT- und TECH-Umfeld und hätten Lust, als Gast in den ITundTECH für Deutschland Podcast eingeladen zu werden?Dann melden Sie sich hier: https://www.itundtech.de#Mikroskopie #Photonik #Lichttechnik

Holloid, ein Spin-off der Boku Wien, will die Mikroskopie revolutionieren, indem es holographische Mikroskopie zur Echtzeit-3D-Bildgebung entwickelt. Mit diesem Konzept hat es das Unternehmen ins Finale der #glaubandich Challenge geschafft. Im Podcast im Gespräch ist Marcus Lebesmühlbacher, Mitgründer von Holloid, die Themen: - Der gewonnene City-Pitch bei der #glaubandich Challenge - Die Erwartungen an das Finale - Was Holloid im Bereich der Mikroskopie entwickelt - Die möglichen Anwendungsbereiche von holographischer Mikroskopie - Die Zukunft der Mikrobiologie Wenn dir diese Folge gefallen hat, lass uns doch vier, fünf Sterne als Bewertung da und folge dem Podcast auf Spotify, Apple Music und Co. Für Anregungen, Kritik, Feedback oder Wünsche zu künftigen Gästen schick uns jederzeit gerne eine Mail an feedback@trendingtopics.at.

sekretsauger, mikroskopie und ganz schön viele schussfäden: diesmal tauchen wir ein in die vielseitige welt der restaurierung! unsere gesprächspartnerin edith oberhumer, textilrestauratorin am museum für angewandte kunst in wien (mak), berichtet nicht nur über ihre arbeitsmethoden und die notwendigkeit für individuelle problemlösungen, sondern erzählt außerdem, warum sowohl teamgeist als auch durchsetzungsvermögen so wichtig in ihrem job sind.

Interview mit Dr. Felix Lambrecht, CEO von anvajo In der Nachmittagsfolge begrüßen wir heute Dr. Felix Lambrecht, CEO von anvajo, und sprechen mit ihm über die erfolgreich abgeschlossene Series-A-Finanzierungsrunde in Höhe von 17,7 Millionen Euro. Anvajo ist ein Spin-Off-Diagnostikunternehmen der Technischen Universität Dresden und forscht seit 2016 an innovativen und digitalen Lösungen der Frühdiagnostik, um Erkrankungen im Frühstadium zu erkennen und vorzubeugen. Hierbei liegt der Fokus auf der Flüssigkeitsanalyse, Labor- und Bluttests. Das MedTech aus Dresden hat nun ein tragbares Gerät entwickelt, welches insbesondere in unterversorgten Regionen genutzt werden kann. Das anvajo fluidlab verbindet zum einen die Spektroskopie und zum anderen die Mikroskopie in einem Diagnosegerät. Mit diesen Forschungsergebnissen hat anvajo 2022 die Takeda Innovation Challenge (EIT Health Germany) gewinnen können und war unter den Finalisten des health-i Awards (Handelsblatt und Techniker Krankenkasse). Das Startup wurde 2016 von Stefan Fraedrich gegründet. Nun konnte sich anvajo in einer Series-A-Finanzierungsrunde 17,7 Millionen Euro sichern. Die Runde wird von dem deutschen Pharmaunternehmen MEDICE Arzneimittel angeführt mit Beteiligung des US-amerikanischen Fonds von Johnsonville Ventures sowie von den deutschen Diagnostikspezialisten Elber Beteiligungen und Think.Health. Der Bestandsinvestor die BrückenköpfeX beteiligt sich erneut. Mit dem frischen Kapital soll der Launch in weiteren humanmedizinischen Märkten vorangetrieben werden.

Mit der Lichtblatt-Mikroskopie lassen sich lebende Zellen beobachten - ohne diese zu schädigen. So lassen sich etwa Krebstherapien voranbringen. Für diese Technik erhielten Forscher aus Jena den Zukunftspreis.

Thema heute:    KIT: Hochreflektierende Spiegel aus dem Tintenstrahldrucker Dielektrische Spiegel, auch Bragg-Spiegel genannt, können Licht fast vollständig reflektieren. Damit eignen sie sich für zahllose Anwendungen, etwa in Kamerasystemen, in der Mikroskopie, in der Medizintechnik oder in Sensorsystemen. Bisher mussten diese Spiegel aufwendig in teuren Vakuumapparaturen hergestellt werden. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun erstmalig Bragg-Spiegel in hoher Qualität mit Tintenstrahldruckern gedruckt. Das Verfahren könnte den Weg zu einer digitalen Fertigung von maßgeschneiderten Spiegeln eröffnen. Für Bragg-Spiegel werden mehrere Materialschichten dünn auf einen Träger aufgebracht. Diese Spiegel, die aus einer Vielzahl von dünnen Schichten bestehen, bilden einen optischen Spiegel, der dafür sorgt, dass Licht bestimmter Wellenlänge gezielt reflektiert wird. Wie stark Bragg-Spiegel reflektieren, hängt von den Materialien ab, aber auch davon, wie viele Schichten man aufbringt und wie dick diese sind. Bisher mussten Bragg-Spiegel mit kostspieligen Vakuum-Produktionsanlagen hergestellt werden. Dem Karlsruher Team ist es erstmals gelungen, sie auf verschiedene Träger zu drucken. Damit lässt sich die Produktion erheblich vereinfachen. Tinten aus Nanopartikeln „Es war eine große Herausforderung, geeignete Tinten zu entwickeln und ein zuverlässiges Verfahren zur Herstellung mehrerer Schichten zu etablieren“, so Professor Uli Lemmer vom Lichttechnischen Institut (LTI) des KIT, der das Projekt im Rahmen des Exzellenzclusters „3D Matter Made to Order“ leitet. Die Bestandteile der Tinten müssen passende optische Eigenschaften haben und außerdem löslich sein. Darüber hinaus sollte jede Schicht so gleichmäßig wie möglich sein, um einen einheitlichen Stapel an Schichten zu gewährleisten. Außerdem muss sich der Druck genau steuern lassen und die Ergebnisse müssen reproduzierbar sein, um verlässlich hervorragende optische Eigenschaften, das heißt ein hohes Reflektionsvermögen der Bragg-Spiegel, zu garantieren. Das Forschungsteam setzte dabei auf Nanopartikel: „Aufgrund der rasanten Entwicklung in der Nanochemie werden Nanopartikel immer preiswerter und vielfältiger“, so Lemmer. Sein Team verwendete als optisch wirksame Bestandteile der Tinten einen Mix zweier unterschiedlicher Materialien. Mit diesen Tinten gelang es ihnen, die optischen Eigenschaften und die Dicke einer einzelnen Schicht mit extremer Präzision im Tintenstrahldruck zu erzeugen. „Wir haben einen ultrahohen Reflektionsgrad von 99 Prozent mit nur zehn Doppelschichten erreicht“, sagt Lemmer. Diesen Beitrag können Sie nachhören oder downloaden unter:

Normale Spiegel, wie sie etwa in Badezimmern zu finden sind, reflektieren lediglich gut 90% des Lichts. Bragg-Spiegel sind da deutlich besser: Sie kommen auf nahezu 100%. Doch das ist nicht alles: je nach Aufbau können sie ausgewählte Lichtfarben durchlassen – und andere Wellenlängen reflektieren. Genutzt werden solche Bauteile u.a. in Kamerasystemen und Sensoren sowie in der Lasertechnik und der Mikroskopie. Hergestellt werden sie bislang in teuren Vakuumanlagen, etwa mittels des thermischen Aufdampfens. Forschende am Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) schaffen das jetzt mit einem Tintenstrahldrucker. Wie das funktioniert – und wo überall das genutzt werden kann –, erklärt in dieser Folge der Direktor des Lichttechnischen Instituts, Uli Lemmer.

In der Mittagsfolge sprechen wir heute mit Nicolas Weiss, CEO von PreciPoint, über die erfolgreich abgeschlossene Series-A-Finanzierungsrunde in Höhe von 10 Millionen Euro. PreciPoint stellt Lösungen für die Digitalisierung der Mikroskopie und von Laborprozessen für Anwendungen in der Medizin, Forschung und Lehre her. Dabei arbeitet das Startup mit verschiedenen Pathologien in Deutschland zusammen, um Produkte herzustellen, die einerseits den höchsten Anforderungen entsprechen, gleichzeitig aber leicht und schnell zu bedienen sind. Dazu gehört auch die Ausrichtung auf die Entwicklung von LFD-Technologien, bei denen Proben ganz ohne kostenintensive und zeitaufwendige Vorbehandlung betrachtet werden können, sowie auf die Entwicklung von Highspeed-Anwendungen, um die steigenden Anforderungen an Pathologien mit auffangen zu können. Die voll motorisierte Durchlichtmikroskope M8, O8 und FRITZ werden bereits auf dem Markt angeboten. Diese funktionieren vollständig digital und optional remote. Neben Hardware-Produkten bietet das Unternehmen auch vielseitige Softwareapplikationen an, mit denen die Bilder visualisiert, bearbeitet und analysiert werden können. Die Plattform PreciCloud ermöglicht neue Arbeitsmodelle und einen schnellen sowie wenig datenintensiven Austausch. Das Jungunternehmen wurde im Jahr 2018 von Fritz Müller im bayerischen Freising gegründet. Das ISO 13485 zertifizierte Medizintechnikunternehmen hat im Jahr 2022 die Auszeichnung des 3. Platz als „Top Innovator“ von „TOP 100“ in der Größenordnung „B“ erhalten. Zur Jury gehörten u.a. Dorothee Bär, Prof. Dr. h. c. Roland Berger, Dr. Gregor Gysi, Christoph Keese, Prof. Dr.-Ing. Reimund Neugebauer, Simone Salden, Prof. Dr. Hermann Simon, Michael Theurer und Frank Thelen. In einer Series-A-Finanzierungsrunde hat das MedTech nun 10 Millionen Euro eingesammelt. Die Bestandsinvestoren des BM-T Beteiligungsmanagements Thüringen sowie ein neues Family Office beteiligen sich an der Runde. Als Beteiligungsgesellschaft des Freistaats Thüringen investiert das BM-T Beteiligungsmanagement Thüringen in wachstumsstarke Startups. Dabei hat der Risikokapitalgeber bereits über 60 Investee-Partner mit 9 gemanagten Fonds unterstützt. Das verwaltete Fondsvermögen beträgt 360 Millionen Euro. Zu dem Portfolio gehören u.a. Zeilenwert, Intercept, Tediro, Smartplatz, Neurocare, Heyfair, Ifesca und Laxxon. Mit der Finanzierung möchte PreciPoint den Ausbau der internationalen Kommerzialisierung des ersten IVD-Medizinproduktes, den Markteintritt in die USA sowie die technologische Entwicklung weiterer Produkte vorantreiben. One more thing wird präsentiert von OMR Reviews – Finde die richtige Software für Dein Business. Wenn auch Du Dein Lieblingstool bewerten willst, schreibe eine Review auf OMR Reviews unter https://moin.omr.com/insider. Dafür erhältst du einen 15€ Amazon Gutschein.

Stefan Hell hat die Mikroskopie revolutioniert und dafür 2014 den Nobelpreis bekommen. Im Interview der Woche spricht er über die Bedeutung von Wissenschaft und darüber, warum Forschungsdaten missverstanden werden.

Prof. Bonnet hat für die aktuelle Folge „Welt der Werkstoffe – talk“ Konrad Weiss, Mitinhaber und Gründer der Firma Kammrath und Weiss, eingeladen und mit ihm gesprochen. Die 1995 gegründete Firma baut Manipulatoren und Zusatzgeräte für die Mikroskopie. Dabei haben sie sich auf Rasterelektronenmikroskope spezialisiert, welche mithilfe von Elektronen und Sekundärelektronen kleinste Teile sichtbar machen. Ihre Geräte erlauben so unter anderem Materialprüfungen im Rasterelektronenmikroskop, so dass während der Prüfung gleichzeitig mikroskopiert werden kann. Hierbei soll die Technik für den Kunden so einfach wie möglich gehalten werden, um diesem die Benutzung zu erleichtern. Die Technik, die in den Mikroskopen steckt, wird hierbei immer wieder verändert, je nachdem, wofür das Mikroskop benutzt werden soll. Man kann die zu untersuchenden Materialien hierbei zum Beispiel auf bis zu +1500 oder -269 Grad Celsius temperieren und gleichzeitig zuschauen, was mit dem Material passiert. Auch radioaktive Materialien können unter dem Mikroskop untersucht werden. Dies alles, aber auch was man ansonsten noch mit diesen hochpräzisen Mikrosystemen ermöglichen kann, erfahren sie in der neusten Folge „Welt der Werkstoffe – talk“. Viel Spaß beim Zuhören!

Značka Tesla vyráběla mezi roky 1946 a 1990 v Československu elektrotechniku. Mezi její produkty patřily žárovky, rádia a televize. „Dělali toho ale mnohem víc. Od spotřební elektroniky, přes profesionální techniku, až po profesionální vysílače nebo třeba mikroskopy,“ říká Jan Motl z Muzea Tesla v Třešti.

Warum ist das Projekt so toll? Es verdeutlicht eindrucksvoll, dass auch kleine und mittelständische Unternehmen KI nicht scheuen müssen und daraus sogar ein eigenes Produkt entstehen kann. Tim Hans gehört zu unseren treuesten Hörern und wir freuen uns, dass wir ihm und seinen Kolleginnen und Kollegen ein wenig helfen durften. Noch mehr KI in der Industrie? https://kipodcast.de/podcast-archiv Oder unser Buch KI in der Industrie: https://www.hanser-fachbuch.de/buch/KI+in+der+Industrie/9783446463455 Kontakt zu unserem Gesprächspartner: https://www.linkedin.com/in/tfhans-1337/

Ich spreche mit Elisabeth Kugler, PostDoc am University College London, über ihre Arbeit mit Zebrafischen und Mikroskopie. Mehr über Elisabeth und Beispiele ihrer Mikroskopiearbeit kann man auf https://www.elisabethkugler.com finden.

Červená je barva života... rudá je krev, která protéká řečištěm těla a přivádí život. S naším dnešním hostem paní doktorkou Veronikou Fiamoli, z Oddělení dětské hematologie a biochemie v Dětské nemocnici Brno, se podíváme jaká tajemství každá kapka skrývá. Mikroskopie je jedním ze stavebních kamenů úspěšné diagnózy. Jak vypadá její den a jak na komunikaci s malými dětmi? Poslechněte si... Host: MuDr. Veronika Fiamoli Ph.D. Moderují: Miroslava Vašíčková

HISTO 1: Grundlagen Mikroskopie + Zelle - Es geht wieder los - nur kleiner. Starten mit euch als Zytonauten in die Mikroskopie und fliegen mit euch durch die Anatomie in klein. In dieser Folge bieten wir euch aber erstmal einen Einstieg in die Welt des Kleinen und geben euch einen Überblick darüber, was man überhaupt alles in so einer Zelle finden kann. Alle Angaben ohne Gewähr

Giga Hertz Award 2019 | Interview [14.11.2019] Interview with Ludger Brümmer in Paris. The 2019 Giga Hertz Grand Prize, endowed with 10,000 euros, goes to Éliane Radigue. Éliane Radigue's artistic work and career are characterised by a number of peculiarities that guarantee her a special position among the composers of electronic music. As one of the few women in the Studio d'Essai, she managed to work as a composer despite the adverse circumstances and later build an international career. The three-hour work »Trilogie de la Mort« composed between 1990 and 1998 became one of her most famous works. The jury was convinced by Éliane Radigue's consistent and continuous compositional achievement, which approaches the smallest degrees of change like a microscopy of time and sound. /// Interview mit Ludger Brümmer in Paris. Der mit 10.000 Euro dotierte Giga-Hertz-Hauptpreis 2019 geht in diesem Jahr an Éliane Radigue. Éliane Radigues künstlerisches Schaffen und ihr Werdegang zeichnen sich durch einige Besonderheiten aus, die ihr eine besondere Stellung unter den KomponistInnen elektronischer Musik garantiert. Als eine der wenigen Frauen im Studio d'Essai schaffte sie es trotz der widrigen Umstände als Komponistin zu arbeiten und später eine internationale Karriere aufzubauen. Zu einem ihrer bekanntesten Werke wurde das dreistündige zwischen 1990 und 1998 komponierte Werk »Trilogie de la Mort«. Die Jury überzeugte die konsequente und kontinuierliche kompositorische Leistung Éliane Radigues, die sich den kleinsten Veränderungsgraden wie einer Mikroskopie der Zeit und des Klangs nähert.

Gudrun unterhält sich in dieser Folge mit Lennart Hilbert, dem Leiter des Hilbert Labs am KIT. Das Labor ist Teil des Instituts für Toxikologie und Genetik (ITG), einem multidisziplinären Zentrum für biologische und chemische Forschung am KIT. Lennart Hilbert ist außerdem Juniorprofessor für Systembiologie/Bioinformatik am Zoologischen Institut des KIT. Das Thema von Lennarts Gruppe ist Computational Architectures in the Cell Nucleus. Das kann man auf zwei unterschiedliche Arten interpretieren. Einerseits untersucht Lennarts Gruppe den räumlichen Aufbau des Zellkerns mit Hilfe von Computern. Es heißt aber auch dass man aufgrund der dabei gewonnenen Erkenntnisse als Fernziel Datenverarbeitung mit Hilfe des Zellkernes als Informationsspeicher ermöglichen will. Gudrun und Lennart haben sich im Rahmen eines Treffens des KIT-Zentrums MathSEE kennengelernt, das im letzten Gespräch vorgestellt wurde. Mit der Hilfe von Super Auflösungs Mikroskopie schauen Lennart und seine Gruppe in das Innere von Zellkernen und sehen dabei dreidimensionale Bilder. Diese Bilder gleichen sie mit den Ergebnissen von den bisher standardmäßig durchgeführten Sequenzierexperimenten von Molekularbiologen ab. "Sehen" erfolgt mit empfindlichen Digitalkameras, deren Bilder geeignet gefiltert werden. Dabei ist eine einschränkende Randbedingung, dass die betrachteten Samples gegen Licht empfindlich sind, aber Licht für die visuelle Darstellung unabdingbar nötig ist - je kleiner die Details, desto mehr Licht. Man kann sich unschwer vorstellen, dass zur Bearbeitung diese Art von Fragen Informatik, Physik, Biologie und Mathematik nötig sind. Damit sich im Rahmen der Zusammenarbeit alle einbringen können, ist es hilfreich, wenn die Methoden einfach und die Ergebnisse visuell unmittelbar verständlich sind. Eine Grundannahme ist, dass die räumliche Organisation im Zellkern den Informationsflüssen aus der DNA-Sequenz entspricht. Die treibende Frage ist: Wie funktioniert Gensteuerung? Der betrachtete Regelkreis ist, dass die DNA als Bibliothek funktioniert. Aus einem Teil wird eine RNA-Kopie erstellt, sodass bestimmte Proteine hergestellt werden können. Diese Eiweiße aber steuern anschließend, welche Teile der DNA als nächstes gelesen werden (das schließt den Regelkreis). In der Systembiologie untersucht man dies bisher in Form von Differentialgleichungssystemen auf einer Metaebene. Wie das aber passiert ist aber noch relativ unklar. Die Hoffnung ist: Neues Sehen hilft hier, neues zu lernen und hierfür ist neueste Technik hilfreich. Die Molekulare Ebene ist der Teil der Biologie, wo im Moment am meisten Neues passiert. Lennart hat in Bremen Physik studiert und anschließend an der McGill University in Montréal in Physiologie promoviert. Hier hat er zum ersten Mal zwischen Theorie und Experiment in zwei Gruppen gleichzeitig gearbeitet. In Dresden am Zentrum für Systembiologie (Max Planck Institut für Molekulare Zellbiolgie und Genetik und Max Planck Institut für die Physik komplexer Systeme) konnte er als Postdoc weiterhin interdisziplinär arbeiten. Seit 2018 ist er am KIT tätig. Lennart und seine Gruppe arbeiten mit Zebrafischen, Bakterienstämmen, Zeitreihenanalyse und anderen mathematischen Modellen. Sie benötigen hoch parallele Simulationen und Machine Learning (z.B. um Mikroskopie-Daten zu entrauschen und mehr Farben gleichzeitig darzustellen). Lennart drückt es im Gespräch so aus: "Ich hab keine Disziplin mehr, ich habe nur noch Fragen." Die beiden Teile seiner Arbeit unterscheiden sich stark: Im Labor sind Gruppentreffen nötig, weil alle aufeinander angewiesen sind. Es wird viel geredet und präzise Handarbeit ist wichtig. In der theoretischen Arbeit ist man auf sich selbst angewiesen und es gibt weniger Interaktion. Any doubts #activematter is a relevant framework to understand nuclear and chromatin organization? Please look at this time-lapse. Zebrafish blastula nucleus, DNA label is Hoechst 33342, single optical section, recorded last night using @VisiTech_UK iSIM. @LennartHilbert, 16.3.2019 Literatur und weiterführende Informationen Y. Sate e.a.: Quantitative measurements of chromatin modification dynamics during zygotic genome activation, bioRxiv preprint, 2019. Lennart Hilbert: Stress-induced hypermutation as a physical property of life, a force of natural selection and its role in four thought experiments. Physical Biology 10(2):026001, 2013 Portrait of Science über Lennart Teil 1 Portrait of Science über Lennart Teil 2 A. Lampe: Hochauflösungsmikroskopie, Die kleinen Dinge, ScienceBlogs, 2017. A. Lampe: Es sind die kleinen Dinge im Leben, 33c3, 2016. Podcasts T. Hagedorn, G. Thäter: MathSEE, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 205, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2019. M. Gonciarz, G. Thäter: Portrait of Science, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 197, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2019. G. Thäter, K. Page: Embryonic Patterns, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 161, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2018. Omega Tau-Podcast 072: Forschung in der Zellbiologie, 2011. J. Schmoranze, I. Wessolowski: Beim Herrn der Mikroskope – AMBIO Core Facility, Sciencekompass Podcast, Episode 009 B, 2017.

Chtěli byste spolu se #sciencecafe nasát atmosféru světa Nobelových cen? V listopadu budete mít jedinečnou příležitost! Řeč bude tentokrát o kryo-elektronové mikroskopii, v níž byla letos udělena Nobelova cena za chemii. Zajímá vás, co je na zobrazování zmraženého tak převratného? Jak vlastně elektronová mikroskopie přišla ke svému „kryu“? A proč je právě ona zobrazovací metodou budoucnosti? Na tyto otázky nám odpoví Ing. Ondřej L. Sháněl, Ph.D. z Thermo Fisher Scientific CZ - dříve FEI - architekt transmisních elektronových mikroskopů a držitel US patentu za bezgapovou čočku, která výrazně zlepšuje optické vlastnosti těchto přístrojů. -- V Science Café pořádáme přednášky a dáváme je k dispozici světu. Zadarmo. Jsme rádi, když se díky nim dozvíte něco nového. Jsme síť poháněná dobrovolníky, chceme pro vás natáčet další přednášky a máme kupu plánů, které ale bez vás nezvládneme. Přidejte se k našemu snažení jako patron na Startovači (www.startovac.cz/patron/science-cafe). Za příspěvky předem děkujeme! -- Hudba znělky: Funky Element – Bensound.com www.sciencecafe.cz

Wir waren am ISAS in Dormund und unterhalten uns mit Dr. Erik Freier über Mikroskopie, Enzyme, Wirkstoffe und den Leibniz Research Cluster.

Heute erkläre ich euch, wie man mit Hilfe eines Mikroskopes selbst kleinste Dinge sichtbar macht. Und wo die Grenzen der Mikroskopie liegen.

Wir begrüßen in dieser Folge mal wieder einen Gast, der uns eine Geschichte mitgebracht hat: André Lampe hat in seiner Doktorarbeit ein Mikroskop gebaut und sich im Zuge seiner Recherchen auch mit der Geschichte der Mikroskopie beschäftigt. Wir sprechen über Antoni van Leeuwenhoek, der zwar eigentlich Geschäftsmann war, aber erstaunlich präzise Mikroskope gebaut hat ? und der an einer Krankheit gestorben ist, die nach ihm benannt wurde. Quelle: http://www.zeitsprung.fm/podcast/zs68/

Wir begrüßen in dieser Folge mal wieder einen Gast, der uns eine Geschichte mitgebracht hat: André Lampe hat in seiner Doktorarbeit ein Mikroskop gebaut und sich im Zuge seiner Recherchen auch mit der Geschichte der Mikroskopie beschäftigt. Wir sprechen über Antoni van Leeuwenhoek, der zwar eigentlich Geschäftsmann war, aber erstaunlich präzise Mikroskope gebaut hat – und der an einer Krankheit gestorben ist, die nach ihm benannt wurde.

Schwerpunkt: Monika Fleischer von der Universität Tübingen über kollektive Schwingungen von freien Elektronen in Metallen, deren Eigenschaften man sich bereits in Biosensoren oder in der Mikroskopie zunutze macht || Nachrichten: Kohlefasern aus Treibhausgas | Supraleitung bei Rekordtemperatur | Wie Gasplaneten entstehen

Hintergrund: Von den weltweit mehr als zwei Milliarden mit Würmern (griech. Helminthen) infizierten Menschen sind schätzungsweise etwa 22 Millionen zusätzlich mit HIV koinfiziert und verbleiben durch die krankheitsbedingte Produktivitäts- und Leistungsminderung in einer Abwärtsspirale. Trotz großangelegter globaler Versuche, Helminthosen mit präventiven Massenbehandlungen einzudämmen, gibt es weiterhin großen Forschungs- und Handlungsbedarf. Eine sensitivere und zuverlässigere Diagnostikmethode als die klassische Stuhlmikroskopie ist dringend erforderlich. Problemstellung und Zielsetzung: Etablierung eines molekularen Wurmdiagnostikverfahrens (Multiplex-Real- Time-Polymerase Chain Reaction) am Mbeya Medical Research Center (MMRC)-Labor im einkommensschwachen Tansania zur Detektion verschiedener Helminthen im Stuhl und direkter Vergleich mit der Merthiolat- Jod-Formalin (MIF)-Mikroskopie sowie dem derzeitigen Diagnostikgoldstandard der Kato-Katz (KK)-Mikroskopie. Klärung der Frage, ob das neue Verfahren wirklich sensitiver und für weitere Untersuchungen einsetzbar ist. Prüfung der Wirksamkeit von zur Massenbehandlung eingesetzten Medikamenten und Untersuchung von Besonderheiten bei HIV-Helminthen-koinfizierten Probanden mit Hilfe des neuen Verfahrens. Material und Methoden: Zwischen 2008 und 2011 Probensammlung, Erhebung der HI-Viruslast und CD4-Zellzahl, Stuhlmikroskopie nach der MIF- und KK-Methode, sowie Etablierung, Validierung, Durchführung und Evaluierung der Real-Time-PCR (RT-PCR) für 179 Probanden in Mbeya, Tansania. 118 Studienteilnehmer wurden nach einer Einmalgabe von 400 mg Albendazol gegen intestinale Nematoden und 40 mg/kg Praziquantel gegen Schistosomeninfektionen mit der Mikroskopie sowie der RT-PCR nachuntersucht. Zusammenfassung 108 Ergebnisse: Bei fast allen Probanden lagen laut WHO-Klassifikation leichte Infektionen vor. Eine externe sowie interne Qualitätskontrolle bestätigte die Validität unserer RT-PCR. Der Methodenvergleich ergab eine hohe Diskordanz zwischen den einzelnen Verfahren. Die RT-PCR wies 2,2 mal mehr Infektionen als MIF und 1,4 mal mehr Infektionen als KK nach. Bei etwa 17% der untersuchten Probanden lag ein Polyparasitismus vor. Mit der RT-PCR wurden mehr Mischinfektionen nachgewiesen. Ein niedriger Cycle Threshold (CT) korrelierte mit einer hohen Eizahl und umgekehrt. Die Infektionsstärke bei HIV-Wurmkoinfizierten Probanden unterschied sich nicht von der HIV-negativer Probanden. HIV-Positive schieden trotz ihrer Immunschwäche nicht weniger Schistosomeneier am Tag aus als Nichtinfizierte. Ein Polyparasitismus lag bei HIV-Positiven (37% Mischinfektionen) nicht häufiger als bei HIV-Negativen (43% Mischinfektionen) vor. Schlussfolgerung und Ausblick: Die RT-PCR erwies sich als wesentlich sensitiver als die Mikroskopie bei der Detektion von Hakenwürmern und Schistosomeninfektionen; nicht aber bei Askarideninfektionen. Als alleinig eingesetztes Diagnostikverfahren am MMRC hat sie daher keinen Bestand. Sie wird für zukünftige Studien als sensitives Zweitverfahren, das Hakenwurm-, Schistosomen- und Mischinfektionen besser nachweisen kann, neben der klassischen Kato-Katz-Mikroskopie Anwendung finden. Durch diese Arbeit konnte der Grundstein für die Diagnostik zukünftiger Studien am MMRC gelegt werden, die im Rahmen des IDEA-Projektes, einer großen afrikanisch-europäischen Forschungsinitiative, die unter anderem wurminduzierte Immunantworten in Bezug auf Koinfektionen mit HIV, Malaria und Tuberkulose und den Einfluss von Würmern auf Impfstoff-induzierte Immunantworten untersucht, durchgeführt werden. Es sollten weitere Studien zur Sensitivität der verwendeten RT-PCR-Protokolle an anderen Standorten durchgeführt werden. In Mbeya wurde das Verfahren nach meiner Abreise erfolgreich weitergeführt, sodass inzwischen fast 1000 Stühle mit der RT-PCR untersucht worden sind.

Durch Fehler entstandene tetraploide Zellen sind chromosomal instabil und können zu Zelltransformation führen. Die Beweise verdichten sich, dass die Propagation von tetraploiden Säugetierzellen durch einen p53-vermittelten Arrest eingeschränkt wird; jedoch ist weiterhin unklar, was die Ursache dieses p53-vermittelten Arrests ist. Um die Ursache des p53-vermittelten Arrests zu identifizieren, wurden individuelle Zellen mittels zeitraffender Mikroskopie in Echtzeit verfolgt. Neu entstandene tetraploide Zellen können einen Zellzyklus vollenden, aber die Mehrzahl der Zellen starb oder verharrte in einem Arrest in der folgenden G1-Phase, abhängig davon ob die vorangegangene Mitose fehlerfrei verlief oder nicht. Tochterzellen, denen eine fehlerhafte Mitose voranging, akkumulierten p53 im Zellkern, was zum Zelltod oder einem irreversiblen Zellzyklusarrest führte. Es zeigte sich durch den Anstieg von 8-OHdG, einem Indikator für oxidative DNA Schädigung, dass tetraploide Zellen durch die vermehrten fehlerhaften Mitosen höheren Konzentrationen von reaktiven oxidativen Spezien (ROS) ausgesetzt sind. Der Anstieg von 8-OHdG korrelierte mit der p53-Akkumulation im Zellkern. Da keine vermehrte Phosphorylierung des Histons H2AX (γ-H2AX), ein Marker für DNA-Strangbrüche, detektiert wurde, lässt sich schlussfolgern, dass ROS entscheidend für den p53 vermittelten Arrest verantwortlich sind. Mehrere p53-aktivierende Kinasen wurden mittels RNA Interferenz (RNAi) und chemischer Genetik untersucht, ob sie einen Einfluss auf den Zellzyklusarrest von tetraploiden Zellen haben. Von den getesteten Kinasen hatte nur ATM einen Einfluss auf die Aktivierung von p53 nach fehlerhaften tetraploiden Mitosen. Zwar wird ATM in der Regel durch DNA-Schäden aktiviert, jedoch wurde bereits zuvor gezeigt, dass ATM auch durch erhöhte ROS Konzentrationen aktiviert werden kann. Um die Zusammenhänge des Zellzyklusarrests weiter aufzuklären, wurde ein genomübergreifender esiRNA Screen etabliert, der die Zellproliferation nach induzierter Tetraploidisierung analysiert. Durch Kombination der Zellzyklusanalyse an Hand des DNA-Gehalts zusammen mit den FUCCI-Zellzyklusindikatoren, konnten tetraploide und diploide Zellen nebeneinander mikroskopisch analysiert werden, ohne zuvor tetraploide und diploide Zellen isolieren zu müssen. Dieser neue experimentelle Ansatz ermöglichte die Identifikation von Genen, die spezifisch die Proliferation von tetraploiden Zellen verstärken oder einschränken Im Primärscreen wurden 1159 Gene identifiziert, deren Inhibition die Proliferation einschränken. Weiter wurden 431 Gene identifiziert, deren Inhibition die Proliferation der tetraploiden Zellen verstärken. Von den 431 Genen, deren Inhibition die Proliferation verstärken, wurden 371 Gene einem Konfirmationsscreen unterzogen, in dem 158 der identifizierten 371 Gene bestätigt wurden. Die bioinformatische Analyse der 158 Gene zeigte eine signifikante Anhäufung von Genen, die mit DNA-Replikation, dem kanonischen Wnt-Signalweg oder mit Tumorsignalwegen assoziiert sind. Unter letzteren ist CCDC6 sehr interessant, da dessen Genprodukt durch ATM phosphoryliert wird und nachgeschaltet den Tumorsuppressor 14-3-3σ reguliert. Des weiteren wurden mittels einer Meta Analyse der Ergebnisse des Primärscreens, zusammen mit den Daten aus dem “Project Achilles”, welches genomweit den Effekt von shRNA-vermittelter Geninhibition auf die Proliferation von 108 Krebszelllinien untersuchte, 18 Gene identifiziert, deren Inhibition sowohl die Proliferation von tetraploiden Zellen einschränkt, als auch die Proliferation von Zelllinien hemmt, welche von Krebsarten stammen, die zu meist chromosomale Instabilitäten (CIN) aufweisen. Damit bilden die präsentierten Daten nicht nur eine gute Basis zur Aufklärung des Zellzyklusarrests tetraploider Zellen, sondern auch für die Identifikation neuer potentieller Zielmoleküle, welche benutzt werden können um Tumorerkrankungen mit chromosomaler Instabilität zu behandeln, welche häufig resistent gegen die bislang verfügbaren Behandlungen sind.

Mon, 17 Feb 2014 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/16659/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/16659/1/Betts_Sabine.pdf Betts, Sabine

Mon, 11 Nov 2013 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/16393/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/16393/1/Feldkirchner_Sarah.pdf Feldkirchner, Sarah ddc:

Hintergrund: Eine Verbesserung der Biokompatibilität von porösen Polyethylenimplantaten könnte postoperative Komplikationsraten senken und das klinisches Anwendungsgebiet des Biomaterials erweitern. Im Rahmen dieser Studie wurde untersucht, ob eine „Vitalisierung“ von porösen Polyethylenimplantaten mit dermalen Fibroblasten möglich ist und ob hierdurch die mikrovaskuläre Integration sowie die immunologische Reaktion des Wirtsorganismus beeinflusst werden konnte. Material und Methoden: Poröse Polyethylenimplantate wurden in vitro mit GFP-markierten dermalen Fibroblasten kultiviert. Die auf dem Biomaterial adhärenten Zellen wurden vor Implantation in dorsale Rückenhautkammern an C57/Bl6 Mäusen mittels konfokaler Mikroskopie quantifiziert, ebenso nach Explantation. Native Implantate dienten als Kontrolle. Angiogeneseprozesse sowie die Leukozyten-Endothelzellinteraktion im Implantatmaterial wurden wiederholt mittels in vivo Fluoreszenzmikroskopie analysiert. Abschließend wurde die dynamische Desintegrationskraft quantifiziert und eine Analyse immunmodulatorischer Zytokine durchgeführt. Ergebnisse: Poröse Polyethylenimplantate konnten nachhaltig mit dermalen Fibroblasten „vitalisiert“ werden. Mikrozirkulatorische Parameter nahmen während des Beobachtungszeitraums zu, allerdings konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt werden. Einzelne immunmodulatorische Zytokine waren in „vitalisierten“ porösen Polyethylenimplantaten tendenziell erhöht, eine signifikante Beeinflussung der Immunantwort des Wirtsorganismus war jedoch nicht festzustellen. Schlussfolgerung: Eine „Vitalisierung“ von porösen Polyethylenimplantaten mit dermalen Fibroblasten ist nachhaltig durchführbar, beeinflusst jedoch die mikrovaskuläre Integration in vivo sowie die Immunreaktion des Wirtsorganismus nicht signifikant. Somit sind möglicherweise zusätzliche Maßnahmen im Sinne eines Tissue Engineerings erforderlich, um die Biokompatibilität von porösen Polyethylenimplantaten mittels dieser vielversprechenden Zellquelle zu verbessern.

Jedes Jahr erleiden weltweit circa 22 Menschen pro eine Million Einwohner eine Querschnittslähmung, die bei den Betroffenen zu dauerhaften Behinderungen und erheblichen Einschränkungen im Alltag führt. Die schwerwiegenden Defizite nach einer Querschnittslähmung, darunter Lähmungen und chronischer Schmerz, sind darauf zurückzuführen, dass geschädigte Axone im Rückenmark kaum regenerieren und es auch nur in geringem Ausmaß zur funktionellen Reorganisation der noch erhaltenen Nervenverbindungen kommt. Im Unterschied zum peripheren Nervensystem, wo zerstörte Nervenfasern erfolgreich regenerieren, ist die axonale Regenerationskapazität des zentralen Nervensystems (ZNS) spärlich ausgeprägt. Zwar konnte durch intensive Forschung im Verlauf der letzten Jahrzehnte eine Anzahl von „extrinsischen“ wachstumshemmenden Molekülen von Gliazellen und der extrazellulären Matrix des ZNS identifiziert werden. Es gibt jedoch zunehmend Hinweise darauf, dass zahlreiche dieser „extrinsischen“ Signale letztlich in „intrinsische“ Signalwege der Neuronen selbst einmünden um schließlich die Transkription neuronaler Gene zu verändern. Einer der interessantesten intrinsischen Regulatoren axonaler Regeneration ist der Transkriptionsfaktor ´Signal transducer and activator of transcription 3´ (STAT3). In dieser Arbeit habe ich mithilfe moderner In-vivo-Mikroskopie sowie viraler Gentherapie in Spinalganglien genetisch veränderter Mäuse zum ersten Mal die entscheidende Rolle von STAT3 in der intrinsischen Regulation axonaler Regeneration in vivo identifizieren können. So konnte nachgewiesen werden, dass die nur rudimentär ausgeprägte Regeneration der zentralen Fortsätze der Neuronen in den Spinalganglien mit einer fehlenden Induktion von STAT3 in den entsprechenden Ganglien einhergeht. Durch Überexpression von STAT3 mittels rekombinanter Adeno-assoziierter Viren in zervikalen Spinalganglien konnte zwei Tage nach Läsion das Auswachsen von Axonen sowie das Aussprießen von Kollateralen um mehr als das Vierfache gesteigert werden. Darüber hinaus konnte mittels repetitiver Multiphotonenmikroskopie einzelner fluoreszenzmarkierter Axone gezeigt werden, dass die Überexpression von STAT3 nur in der Frühphase (2-4 Tage) die axonale Wachstumsgeschwindigkeit erhöhen konnte, nicht aber zu einem späteren Zeitpunkt (4-10 Tage) nach Läsion. Um die Hypothese zu überprüfen, dass die fehlende Aufrechterhaltung des axonalen Wachstums durch Kontakt der aussprossenden Axone mit einem zunehmend inhibitorischen ZNS-Milieu bedingt ist, wurde die Überexpression von STAT3 zusätzlich mit der Applikation von Chondroitinase ABC, einem Enzym, das die inhibitorischen Moleküle der glialen Narbe neutralisieren kann, kombiniert. Dabei konnte ich zeigen, dass das durchschnittliche Wachstum von Axonen um mehr als das Zweifache gesteigert werden konnte. Aus den Ergebnissen meiner Versuche konnte ich mehrere Schlussfolgerungen ziehen: Erstens konnte ich STAT3 als effektiven Initiator axonalen Wachstums nach Rückenmarksläsion identifizieren. Zweitens wurde nachgewiesen, dass STAT3 selektiv Wachstum in der frühen Phase reguliert, nicht jedoch zu späteren Zeitpunkten. Daraus folgt, dass das axonale Regenerationsprogramm aus mindestens zwei verschiedenen, molekular distinkten Phasen besteht. Mit STAT3 wurde zum ersten Mal ein phasenspezifischer Regulator der axonalen Regeneration entdeckt. Abschließend konnte gezeigt werden, dass synergistische Therapien - wie hier durch die Kombination von STAT3 und Chondroitinase ABC belegt wurde - axonales Wachstum zusätzlich verbessern. Die gewonnenen Einblicke in die Mechanismen axonaler Regeneration geben Grund zur Hoffnung, dass in der Zukunft effektive Kombinationstherapien für Querschnittsgelähmte entwickelt werden können.

Mon, 29 Oct 2012 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15246/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15246/1/Jung_Christian.pdf Jung, Christi

Femtosecond stimulated Raman microscopy (FSRM) is an upcoming technique in vibrational microscopy that combines optical imaging with the chemical sensitivity of Raman scattering. It allows for the quantitative, space resolved representation of microscopic samples. In FSRM, chemical contrast relies on femtosecond stimulated Raman scattering (FSRS), a nonlinear Raman process providing signal levels, that are strongly amplified with respect to spontaneous Raman scattering. Therefore, FSRM benefits from shortened exposure times and improved signal/noise-ratios. Even though FSRS is an optically nonlinear effect, its spectral signature resembles the (polarised) spontaneous Raman spectra. Autofluorescence of the sample does not contribute to the FSRS signature. FSRM turns out to be suitable for chemical imaging of biological systems, as cells and tissues. Since their signal strengths are quite low, data with high signal/noise-ratios is essential for the specific analysis of the sample. These requirements can be provided by FSRM. Moreover, the linear dependency of the FSRS signal on the sample concentration facilitates the quantitative analysis of its molecular composition. Given that tissue shows a wide heterogeneity on the molecular level, spectrally broad information, which is indeed provided by FSRM, is indispensable for chemically sensitive imaging. The intention of the present work was to establish FSRM as a tool for biological and medical imaging. FSRM is a scanning technique that relies on the nonlinear interaction of two ultrashort laser pulses with a Raman active medium. One of them is a spectrally narrow and intense picosecond pulse (Raman pump pulse), the other a spectrally broad and weak femtosecond pulse (Raman probe pulse). Both pulses are coupled collinearly into a scanning microscope where stimulated Raman scattering occurs in the sample positioned at the focus. This interaction leads to a spectral modification of the Raman probe pulse, which is recorded by the aid of a multi-channel detector. Its FSRS spectrum can be obtained by referencing the femtosecond pulse in presence of the Raman pump pulse to the one in absence. By raster-scanning the sample space-resolved FSRS spectra are retrieved. In the first FSRM setup a laser/amplifier system served as laser source. Its peak intensities are not compatible with the requirements of biological systems. Therefore a new light source has been developed for FSRM. It is based on a laser oscillator running at high repetition rate, which provides ultrashort femtosecond pulses with a spectral width over more than 3000 cm-1. These serve directly as Raman probe pulses. The Raman pump pulse is generated out of the laser spectrum by means of a ytterbium based fiber amplifier. Stimulated Raman microscopy is considered as a disturbance-free, nonlinear microscopy technique. In the context of this work, a further nonlinear contribution to the FSRS signal is reported for the first time. It shows up as a strong oscillation of the baseline in the spectrum and deteriorates the signal/noise-ratio as well as the spectral selectivity. This background can be identified as a spectral interference between the Raman probe pulse and an additional electric field, which is generated by a four-wave-mixing process between the Raman pump and Raman probe pulse. Properties and methods to suppress the spectral interferences are presented.

Die automatische Fokussierung ist ein grundlegender Arbeitsschritt für die Bildaufnahme und Auswertung mit motorgetriebenen Mikroskopen. Auch wenn die Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf dem Gebiet des kontrastbasierten Autofokus nunmehr auf eine viele Dekaden lange Geschichte zurückblicken kann, fehlt es selbst aktuellen Methoden an Robustheit gegenüber Bildstörungen und der Handhabung komplexerer Präparatstrukturen. Diese Dissertation stellt einen neuen Autofokusansatz vor, der grundsätzlich mit jeder Mikroskopieart wie unter anderem Fluoreszenz-, Hellfeld- oder auch Phasenkontrast-Mikroskopie verwendet werden kann. Die Neuheit der Methode besteht in einer inhaltsbasierten Fokussuche, die für eine gezieltere Autofokussierung Vorwissen über das zu untersuchende Präparat verwendet. Dabei stellen die von den Trainingsdaten extrahierten und per Boosting selektierten lokalen Haar-Merkmale die Wissensbasis. Die im folgenden als Inhaltsbasierte Autofokus (IB-AF) bezeichnete Methode verfährt in drei Schritten: Zuerst werden an beliebiger z-Koordinate innerhalb des Präparats Regions-of-Interest (ROI) ermittelt, die starke Objekthypothesen enthalten. Danach wird nur auf diesen Regionen eine Kontrastmessung zur Fokuslagenndung der jeweiligen Region entlang der z-Achse durchgeführt. Im letzten Schritt werden die Regionen in ihrer Fokuslage einer genaueren Verikation unterzogen, um ergänzend etwaige uninteressante Objekte auszuschließen. Mit dieser Herangehensweise wendet sich der IB-AF von traditionellen Methoden ab, welche den gesamten Bildbereich einer Fokusmessung unterziehen. Dadurch ist es möglich, sowohl Artefakte aus der Schärfemessung auszuschließen, als auch gezielt spezische Objekte in den Fokus zu bringen. Die vorgestellte Methode wurde auf Präparaten mit unterschiedlichen Herausforderungen getestet und erzielte ein erfolgreiches Fokussieren, wo andere Methoden bisher scheiterten.

Thu, 24 Mar 2011 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13033/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13033/1/Mackert_Marc.pdf Mackert, Marc

Für die Begründung des neuen Forschungsgebietes Attosekundenphysik wurde Professor Ferenc Krausz, Lehrstuhl für Experimentalphysik, mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis 2006 ausgezeichnet. Sein Arbeitsgebiet bildet die Grundlage für andere Forschungsbereiche etwa die hochpräzise Metallverarbeitung und die hochauflösende Mikroskopie lebender Organismen. So werden Laser, die er entwickelt hat, bereits jetzt in Kliniken zur frühen Diagnose von Augen- und Krebskrankheiten getestet.

Die γ-Sekretase ist eine in essentieller Weise an der Produktion des Amyloid-β-Peptids beteiligte Aspartylprotease, welches durch proteolytische Spaltung des Amyloid-Vorläufer-Proteins (Amyloid Precursor Protein, APP) entsteht. Amyloid-β stellt die Hauptkomponente der amyloiden Plaques im Gehirn von Alzheimer-Patienten dar und spielt bei der Entstehung der Alzheimer-Demenz eine entscheidende Rolle. Die γ-Sekretase ist ein Proteinkomplex, für dessen Funktionalität die vier Komponenten Presenilin (PS), Nicastrin (Nct), Aph1 und Pen2 hinreichend und notwendig sind. Im endoplasmatischen Retikulum (ER) werden die einzelnen Untereinheiten vollständig assembliert, nach dem Austritt aus dem ER kommt es zur katalytischen Aktivierung des γ-Sekretase-Komplexes. Die Substratprozessierung durch den nun aktiven Komplex findet in endolysosomalen Kompartimenten und an der Plasmamembran statt. Nicht vollständig assemblierte Teilkomplexe und einzelne Komponenten werden im ER zurückgehalten und erreichen nicht die nachgeschalteten Kompartimente. Diese Beobachtungen legen nahe, dass eine mögliche Regulation der Aktivität des Enzyms eng mit der Regulation von Assemblierung und Transport des Komplexes verknüpft ist. Um mechanistisch zu erklären, weshalb ausschließlich der vollständig assemblierte Komplex in der Lage ist, das ER zu verlassen, wurde von der Arbeitsgruppe ein Modell vorgeschlagen, demzufolge die einzelnen nicht assemblierten Untereinheiten mittels Retentionssignalen im ER zurückgehalten werden, bis diese im Rahmen der Assemblierung durch die Bindung an andere Untereinheiten maskiert werden. In der vorliegenden Arbeit wird unter Verwendung von Reporterkonstrukten bzw. chimären Fusionsproteinen mittels konfokaler Mikroskopie und Proteinbiochemie gezeigt, dass nicht assembliertes Pen2 im ER zurückgehalten wird und dass diese Retention durch ein neuartiges Retentionssignal in der ersten Transmembrandomäne (TM1) vermittelt wird. Insbesondere ist ein konservierter Asparaginrest innerhalb dieser Sequenz für die Retention erforderlich. Auch wird mittels knock down- und rescue-Experimenten gezeigt, dass die Pen2-TM1 essentiell für die korrekte Assemblierung und enzymatische Aktivität der γ-Sekretase ist. Diese Arbeit bestätigt damit das vorgeschlagene Modell für die Transportregulation des γ-Sekretase-Komplexes bezüglich seiner Untereinheit Pen2 und gibt starke Anhaltspunkte dafür, dass dieser Mechanismus für eine korrekte Funktionalität des Komplexes erforderlich ist.

Thu, 2 Jul 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10609/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10609/1/Zapp_Daniel.pdf Zapp, Daniel ddc:610, ddc:600, Medizinische Fakultät

Thu, 20 Dec 2007 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/8230/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/8230/1/Moser_Christian.pdf Moser, Christian

Tue, 24 Apr 2007 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/6865/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/6865/1/Burkacky_Ondrej.pdf Burkacky, Ondrej

Die Zellkernarchitektur beschreibt die räumliche Anordnung der linearen Gensequenz im dreidimensionalen Zellkern. Die Beobachtung einer geordneten räumlichen Strukturierung und radialen Verteilung der Gene und Chromosomen legt nahe, daß die Zellkernarchitektur Basis und Ausdruck von höheren Organisations- und Regulationsmechanismen ist. Chromosomen liegen im Interphasezellkern in definierten umschriebenen Regionen, sogenannten Chromosomenterritorien vor. Aus früheren Untersuchungen weiß man um die Gendichte-korrelierte radiale Anordnung dieser Chromosomenterritorien. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Frage, inwieweit die Gendichte eines subchromosomalen DNA-Bereiches (also eines Teilabschnittes eines Chromosoms) die Position dieses DNA-Abschnittes in Bezug auf das Chromosomenterritorium und den Interphasezellkern beeinflußt. Mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung an 2D- und 3D-fixierten Zellkernen (2D/3D-FISH) und Epifluoreszenz- bzw. konfokaler Mikroskopie wurden spezifische subchromosomale Bereiche unterschiedlichen Gengehalts der Chromosomen 1 und 12 differentiell dargestellt. Beide Chromosomen zeichnen sich durch eine distinkte Gliederung in sehr genarme und sehr genreiche Areale aus. Als DNA-Sonden wurden fluoreszenzmarkierte Pools aus exakt kartierten BAC-Klonen von Chromosom 1 und 12 eingesetzt, die entweder einer R- oder G-Bande oder alternativ einem chromosomalen Abschnitt hoher oder niedriger Gendichte zugeordnet waren. Um mögliche andere, von der Gendichte unabhängige Einflüsse auf die radiale Verteilung subchromosomaler Bereiche wie z.B. die Kerngestalt zu identifizieren, wurden die Versuche an drei unterschiedlichen menschlichen Zellarten, Lymphozyten, Fibroblasten und Coloncarcinomzellen der Zellinie SW480, sowohl während der S-Phase als auch nach Verlassen des Zellzyklus in der G0-Phase durchgeführt. Die quantitative Evaluation der Anordnung und der radialen Verteilung der DNA-Segmente in Bezug auf das Chromosomenterritorium bzw. auf den Kern erfolgte an 3D-Rekonstruktionen von lichtoptischen Serienschnitten mittels zweier unabhängiger computergestützter Auswertungsprogramme. Es konnte gezeigt werden, daß in den annähernd runden Lymphozyten radiale Verteilungsunterschiede in Korrelation zur Gendichte gegeben sind: Genarme Bereiche des Chromosoms 12 ordnen sich unabhängig vom Zellzykluszeitpunkt in Bezug auf den geometrischen Mittelpunkt des Interphasekerns peripherer an als genreiche. Dieser Befund stützt die Hypothese, daß genreiche Regionen von Chromosomen eher zum Zellkernmittelpunkt hin präsentiert, genarme dagegen in die Peripherie verlagert werden. In der S-Phase konnte eine ebensolche radiale Verteilung auch in Bezug auf das Chromosomenterritorium gefunden werden. Hier wird die genarme DNA schwerpunktmäßig an den Rand des Territoriums verschoben. Anders verhält es sich bei den adhärent wachsenden, flachen humanen Fibroblasten. Hier konnte kein signifikanter Unterschied in der dreidimensionalen, räumlichen Anordnung genarmer und genreicher DNA-Abschnitte gefunden werden, und zwar weder in Bezug auf den Kern noch auf das Territorium. SW480-Tumorzellen sind rundliche bis ellipsoide Zellen. Ähnlich den Lymphozyten zeigen sie klare radiale Anordnungsunterschiede von Bereichen des Chromosoms 12, sortiert nach der Gendichte. Allerdings sind diese Unterschiede weniger stark ausgeprägt als bei den Lymphozyten. So konnte nur in Bezug auf das Chromosomenterritorium ein signifikanter radialer Verteilungsunterschied gefunden werden. In Bezug auf den Kern sieht man eine deutliche, aber statistisch nicht signifikante Tendenz, genarmes Chromatin in die Peripherie zu verlagern. Insgesamt belegen die Ergebnisse dieser Doktorarbeit, daß das Prinzip der Korrelation von Gendichte und radialer Verteilung grundsätzlich auch für subchromosomale Bereiche gilt. Es läßt sich jedoch feststellen, daß bei der radialen Verteilung von Chromosomenabschnitten weitere, noch nicht bekannte Faktoren eine Rolle spielen und sie nicht ausschließlich durch die Gendichte bestimmt wird.

In der vorliegenden Arbeit wurde basierend auf der genotypischen Charakterisierung von Stämmen des Mycobacterium tuberculosis - Komplexes anhand des gyrA-Gens mit Hilfe einer auf dem LightCycler® System basierenden gyrA Real-time-PCR ein neuartiges Testverfahren zur Bestimmung von Chinolonresistenzen konzipiert und etabliert. Bei der Evaluierung des Testverfahrens mit 13 phänotypisch resistenten Stämmen mit einer MHK ≥ 4 µg/ml für Ciprofloxacin zeigten 9 Stämme bei der Schmelzpunktanalyse einen eine Mutation anzeigenden Shift des Tm’s, 2 weitere wiesen die typische Schmelzkurve einer Heteroresistenz auf. Die Sequenzierung ergab, dass 5 dieser Stämme eine Mutation des Codon 90 (Ala→Val, GCG→GTG) und 6 Stämme eine Mutation des Codons 94 (Asp→Gly, GAC→GGC) aufwiesen. Die beiden verbliebenen Stämme hatten den Schmelzpunkt des Wildtyps, der durch die Sequenzierung bestätigt werden konnte. Die molekularepidemiologische Unabhängigkeit der resistenten Stämme wurde durch das IS6110 Fingerprinting bestätigt. 44 phänotypisch sensible Stämme wiesen ebenfalls den Tm des Wildtyps auf. Damit besitzt das Testverfahren für den Nachweis von Chinolonresistenzen eine Sensitivität von 85% und eine Spezifität von 100%. Die Speziesspezifität wurde anhand von 7 typischen und 16 atypischen Mykobakterien sowie humanen DNA-Präparationen und Sputumproben überprüft, wobei sich eine Amplifikation nur bei Mitgliedern des M.tb. - Komplexes fand. Das Testverfahren ist somit hochspezifisch für den Mycobacterium tuberculosis - Komplex. Der Test wurde für die Bestimmung von der Primärkultur und für den Direktnachweis aus dem Sputum evaluiert. Der Nachweis von Mykobakterien direkt aus dem Sputum mit dem Testverfahren ist mit 103 KBE/ml eine Größenordnung sensitiver als die Mikroskopie. Das Testergebnis liegt in der Regel innerhalb eines Tages vor. Für die Testdurchführung und die Testauswertung wurden Standardprotokolle erstellt. Anhand einer kritischen Evaluation der Primärliteratur konnte gezeigt werden, dass eine hohe Konkordanz von über 90% zwischen höhergradigen Chinolonresistenzen (MHK ≥ 4 µg/ml) und Mutationen des gyrA-Gens besteht. Die Informationen aus der phänotypischen und der genotypischen Resistenztestung sollte genutzt werden, um die beiden Verfahren gegenseitig zu evaluieren. So sprechen die bisherigen molekularbiologischen Daten für den von der WHO vorgeschlagenen Grenzwert von >2µg/ml bei der phänotypischen Resistenzbestimmung. Anhand von klinischen Studien sollte die Grenzwertsetzung überprüft und vor allem der Nutzen der Techniken für den Patienten evaluiert werden. Chinolone haben eine stark zunehmende Bedeutung bei der Behandlung der Tuberkulose und werden bisher vor allem bei der Behandlung der MDR-Tuberkulose eingesetzt. In mehreren klinischen Studien wird derzeit auch der Einsatz von Gyrasehemmern der neusten Generation als Standardmedikament untersucht. Hiervon verspricht man sich insbesondere eine Verkürzung und eine bessere Verträglichkeit der Therapie. Sollten sich die Chinolone als First Line Medikament zur Behandlung der Tuberkulose durchsetzten, könnte die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte auf dem LightCycler® System basierende gyrA Real-time-PCR aufgrund der schnellen Resistenzbestimmung innerhalb eines Tages dem Kliniker entscheidende Hinweise für die primäre Einleitung einer effektiven Therapie geben.

Die Buruli-Ulkus-Erkrankung stellt ein gravierendes Problem der öffentlichen Gesundheitsfürsorge in tropischen Ländern dar. Unbehandelt kann die Erkrankung zu Kontrakturen und durch Sekundärinfektionen sogar zum Tode führen. Kontrollstrategien betroffener Länder beschränken sich auf die Früherkennung und die chirurgische Behandlung klinisch diagnostizierter Fälle. Die Diagnostik des Buruli-Ulkus kann anhand des mikroskopischen Nachweises von AFB, der Kultivierung von Mycobacterium ulcerans und der PCR durch die Untersuchung von Abstrichen und Biopsien sowie der histopathologischen Untersuchung von Biopsien durchgeführt werden. Ein diagnostischer Gold-Standard zur Laborbestätigung klinischer Verdachtsfälle existiert nicht. Sensitive Diagnostikmethoden wie Histopathologie oder PCR sind in Endemiegebieten aufgrund technischer Schwierigkeiten oder dem Fehlen ausgebildeten Personals meist nicht verfügbar. Hervorgerufen durch die verzögerte Diagnosestellung, können ausgedehnte Behandlungskosten durch lange Krankenhausaufenthalte entstehen, die ein großes sozioökonomisches Problem der betroffenen Länder darstellen. Es werden daher dringend sensitive Labormethoden, wie die PCR, zur Bestätigung von Verdachtsfällen im frühen Krankheitsstadium benötigt, die zusätzlich noch verlässlich und einfach durchzuführen sind. Allerdings wird die Durchführung konventioneller PCR-Techniken unter tropischen Bedingungen vor allem aufgrund des Klimas, der fehlenden Laborausstattung, unzuverlässiger Stromversorgung und den begrenzten finanziellen Möglichkeiten der Gesundheitssektoren der Endemiegebiete erschwert. Die im Rahmen dieser Arbeit anhand der derzeit zur Diagnose der Buruli-Ulkus-Erkrankung verwendeten Standard-PCR-Methode entwickelte, auf Trockenreagenzien basierende, DRB-PCR ist aufgrund ihrer vereinfachten Handhabung perfekt an tropische Bedingungen und die dort vorherrschenden schwierigen klimatischen und technischen Begebenheiten angepasst: Zur Durchführung der DRB-PCR werden keine Kühl- und Gefriergeräte oder Generatoren zur Stabilisierung der Stromversorgung benötigt, da alle Reagenzien bei Raumtemperatur gelagert werden können. Die Qualität der Reagenzien ist stets vergleichbar, da sie nicht, wie gefroren gelagerte PCR-Reagenzien, durch die in tropischen Ländern üblicherweise vorherrschende unzuverlässige Stromversorgung häufigen Auf- und Abtauprozessen unterliegen. Weiterhin ist das Kontaminationsrisiko gegenüber der Standard-PCR bedeutend vermindert, da außer den lyophyllisierten Primern nur die „PuReTaq Ready-To-Go-PCR-Beads“ und die DNA zugegeben werden muss. Die Materialkosten der DRB-PCR betragen nur ca. 2 – 3 € mehr als die herkömmlicher PCR-Methoden. Es konnte gezeigt werden, dass die DRB-PCR hinsichtlich Sensitivität und Spezifität der Standard-PCR zum Nachweis von M. ulcerans gleichzusetzen ist. Die DRB-PCR bietet sich daher zukünftig zur Routineanwendung in Laboren tropischer Endemiegebiete an. Zur Gewährleistung verlässlicher Ergebnisse ist allerdings optimale Qualität und Beschaffenheit des Untersuchungsmaterials essentiell. Allgemein scheint das Alter der Läsion einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die diagnostische Sensitivität der DRB-PCR zu besitzen: Die Untersuchung früher Läsionstypen ist offensichtlich zur Laborbestätigung klinischer Verdachtsfälle geeigneter als ältere Erkrankungsstadien, bei denen teilweise nur noch wenige Bakterien nachweisbar sind. Im Vergleich mit anderen Diagnostikmethoden erscheint die DRB-PCR als sensitivste vor Ort durchführbare Methode geeignet zur Laborbestätigung von Buruli-Ulkus-Verdachtsfällen: Die in dieser Studie ermittelte diagnostische Sensitivität der Mikroskopie betrug bis zu 40 %, die diagnostische Sensitivität der Kultur ist aufgrund der Vorbehandlung der meisten Patienten mit antimykobakteriellen Medikamenten im Studiengebiet nicht repräsentativ. Außerdem erscheint die Kultur aufgrund der langen Generationszeit von M. ulcerans als diagnostische Methode ungeeignet. Durch die DRB-PCR konnte eine diagnostische Sensitivität von bis zu 75 % erreicht werden, die diagnostische Sensitivität der Standard-PCR lag mit ca. 80,0 % nur geringfügig höher. Die Inter-Assay-Übereinstimmungsrate zwischen DRB-PCR und Standard-PCR betrug, abhängig vom Untersuchungsmaterial, > 96 %. Die Ergebnisse der Histopathologie stehen in Endemiegebieten nicht zeitnah zur Verfügung, so dass sich diese Methode lediglich als Referenzmethode bzw. zur Differentialdiagnosestellung eignet. Gemäß bestehenden WHO-Empfehlungen werden derzeit zwei positive Laborergebnisse zur gesicherten Diagnose des Buruli-Ulkus benötigt. Würde nur ein positiver Test als ausreichend angesehen, könnten anhand der im Rahmen dieser Arbeit gewonnenen Daten 20 % mehr Verdachtsfälle bestätigt werden. Da strukturelle, technische und finanzielle Beschränkungen eine umfassende Labordiagnose in Endemiegebieten erschweren, erscheint es daher sinnvoll, die bestehenden Empfehlungen zu überdenken. Vor dem Hintergrund der Kosten- und Zeitersparnis wäre eine nacheinander erfolgende Stufendiagnostik, beginnend mit weniger sensitiven Nachweismethoden, wie z. B. der Mikroskopie, gefolgt von der Untersuchung der mikroskopisch negativen Proben durch hochsensitive Diagnostikmethoden wie DRB-PCR denkbar. Bei prä-ulzerativen Läsionen würden so > 35 % aller Verdachtsfälle schon allein durch die Mikroskopie bestätigt, durch die DRB-PCR würden noch weitere fast 30 % der Verdachtsfälle bestätigt. Im Falle ulzerativer Läsionen würden präoperativ und nicht-invasiv durch Untersuchung der Abstriche durch Mikroskopie bis zu 35 % der klinischen Verdachtsfälle laborbestätigt, durch anschließende DRB-PCR würden zusätzlich > 30 % gefunden. Postoperativ könnten durch Mikroskopie und PCR der Biopsien weitere 6 % bzw. 5 % der Verdachtsfälle bestätigt werden. Dieser relativ niedrige zusätzliche diagnostische Gewinn ist jedoch in Verbindung mit dem hohen Laboraufwand und den entstehenden Kosten kritisch abzuwägen. Die Daten dieser Arbeit legen nahe, dass Supervision und unterstützendes, regelmäßiges Training des Laborpersonals zur Aufklärung von Faktoren wichtig ist, die die Durchführung und Auswertung diagnostischer Verfahren negativ beeinflussen könnten. Begleitend zur Labordiagnostik durchgeführte EQA-Maßnahmen erscheinen daher essentiell, um die Qualität der Ergebnisse sicherzustellen. Die Qualität der Ergebnisse ist beispielsweise bei der zukünftig denkbaren, vor der Operation durchzuführenden, laborbestätigten Bestimmung der Exzisionsausdehnung von entscheidender Bedeutung. Es war im Rahmen der Studie nicht möglich, visuell eine bakterienfreie Exzisionsweite zu bestimmen. Obwohl die Bakterienkonzentration vom Läsionszentrum zur Peripherie abnimmt, kann makroskopisch gesund erscheinendes, an eine Buruli-Ulkus-Läsion angrenzendes Gewebe M. ulcerans enthalten. Rezidive ließen sich möglicherweise durch die Gabe von antimykobakteriellen Medikamenten, kombiniert mit einer vor der Operation durchgeführten laborunterstützten Bestimmung von bakterienfreien Schnitträndern, vermindern.

Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die komplexen Zusammenhänge zwischen der Kernlokalisation, der transkriptionellen Aktivität und dem Replikationsverhalten von Zelltyp-spezifisch regulierten Genen in menschlichen Zellen besser zu verstehen. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Kernlokalisation der drei benachbarten, jedoch funktionell unabhängigen Gene GASZ, CFTR und CORTBP2 der humanen CFTR-Region auf Chromosom 7q31 ermittelt und mit dem Expressionsverhalten verglichen. Durch eine 2D-Erosionsanalyse wurde die radiale Positionierung dieser Gene in einer Reihe von Zelllinien und primären Zelltypen untersucht. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass transkriptionell aktive Gene der CFTR-Region bevorzugt im Zellkerninneren lokalisierten, nicht exprimierte Gene waren dagegen eng mit der Kernperipherie assoziiert. Die benachbarten Genloci wiesen dabei eine voneinander weitgehend unabhängige Lokalisation auf. Unter Verwendung hoch auflösender konfokaler Mikroskopie und dreidimensionaler Bildrekonstruktion konnte diese Korrelation durch eine 3D-Erosionsanalyse im Wesentlichen bestätigt werden. Um zu ermitteln, ob die unterschiedlich positionierten Genloci mit verschiedenen Chromatin-Fraktionen assoziiert sind, wurde eine Kolokalisationsanalyse vorgenommen. Die Daten haben gezeigt, dass inaktive Genloci der CFTR-Region zu einem hohen Anteil mit dem perinukleären Heterochromatin assoziiert sind, aktive Genloci lokalisierten dagegen bevorzugt in dem hyperazetylierten Euchromatin im Kerninneren. Mehrfarben-FISH Experimente haben gezeigt, dass die eng benachbarten Genloci entsprechend ihrer transkriptionellen Aktivität simultan mit unterschiedlichen Bereichen im Zellkern assoziiert sein können und vermutlich die intergenischen Bereiche zwischen den Genen als flexible Linker dienen. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen im Gegensatz zu früheren Studien (Sadoni et al., 1999; Volpi et al., 2000; Williams et al., 2002; Mahy et al., 2002) die Vermutung nahe, dass die Positionierung subchromosomaler Regionen auf der Ebene einzelner Gene reguliert wird. Durch die Behandlung der Zellen mit TSA wurde außerdem gezeigt, dass eine erhöhte Histonazetylierung zu der Dissoziation eines inaktiven Genlokus von heterochromatischen Bereichen führt, die transkriptionelle Aktivität davon jedoch nicht beeinflusst wird. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde untersucht, welcher funktionelle Zusammenhang zwischen dem Replikationsverhalten von GASZ, CFTR und CORTBP2 und der transkriptionellen Aktivität und Kernlokalisation dieser Gene besteht. Die Bestimmung der Replikationszeitpunkte wurde durch die Untersuchung des Auftretens von FISH-Dubletten während definierter S-Phase Stadien vorgenommen. Da bei dieser Analyse die Möglichkeit besteht, den Anteil an Dubletten durch eine verlängerte Schwester-Chromatid Kohäsion zu unterschätzen (Azuara et al., 2003), wurden die ermittelten Zeitpunkte darüber hinaus durch verschiedene Fixierungsmethoden überprüft. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass transkriptionell aktive Genloci, die in dem hyperazetylierten Euchromatin lokalisierten, zu einem früheren Zeitpunkt replizierten als nicht exprimierte Genloci, die eng mit dem perinukleären Heterochromatin assoziiert waren. Durch eine TSA-Behandlung der Zellen wurde nachgewiesen, dass vor allem die Assoziation mit definierten Chromatin-Fraktionen einen Einfluss auf das Replikationsverhalten ausübt, die transkriptionelle Aktivität und das Replikationsverhalten jedoch nur indirekt miteinander in Zusammenhang stehen. Auf der Basis dieser Daten und früherer Studien wurde ein Modell erstellt, das die epigenetischen Mechanismen zueinander in Beziehung setzt, die an der Aktivierung Zelltyp-spezifisch regulierter Gene beteiligt sind. Der letzte Teil dieser Arbeit war der Frage gewidmet, ob Komponenten der Zellkernlamina an der perinukleären Positionierung des reprimierten CFTR-Lokus beteiligt sind. Dazu wurden HeLa S6 Zellen mit Lamin A/C-, Lap2- oder Emerin-siRNAs transfiziert. Nach erfolgreichem Knockdown wurde die Kernlokalisation des CFTR-Lokus durch Erosionsanalysen und Abstandsmessungen zu der Kernperipherie ermittelt. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass nach dem Knockdown von Lamin A/C, Lap2 oder Emerin der CFTR-Lokus signifikant weiter im Kerninneren lokalisierte. Dabei schienen Lamin A/C und Lap2 einen stärkeren Einfluss auf die Lokalisation von CFTR auszuüben als Emerin. Auch wenn in früheren Arbeiten bereits gezeigt wurde, dass die Kernlamina für die Positionierung peripheren Chromatins von Bedeutung ist (Sullivan et al., 1999; Goldman et al., 2004; Zastrow et al., 2004), konnte hier zum ersten Mal ein direkter Einfluss auf die Lokalisation eines einzelnen Genlokus demonstriert werden. In einem ergänzenden Ansatz wurde die Kernlokalisation von CFTR in Fibroblasten von HGPS-Patienten untersucht, die auf Grund der Akkumulation von mutiertem Lamin A/C Deformationen der Zellkernlamina und Zellzyklus-Defekte aufwiesen (Eriksson et al., 2003; Goldman et al., 2004). Durch Abstandsmessungen zu der Kernperipherie und durch Kolokalisationsanalysen wurde gezeigt, dass der CFTR-Lokus in HGPS-Zellen einen größeren Abstand zur Kernperipherie aufwies und häufiger im hyperazetylierten Euchromatin lokalisierte als in Fibroblasten eines gesunden Probanden. Insgesamt unterstützen diese Daten die Vermutung, dass die Misslokalisation von reprimierten Genen in ein verändertes Chromatin-Umfeld an dem Krankheitsbild dieser und anderer Laminopathien beteiligt sein könnte.

Widerstandsarterien spielen eine wichtige Rolle bei der Durchblutungsregulation. Bisher konnte der wichtigste endotheliale Dilatator in diesen Gefäßen, EDHF, nicht eindeutig identifiziert werden, da pharmakologische Inhibitoren unspezifische Nebenwirkungen aufwiesen. Die spezifische Inhibition von Enzymen mittels Antisensetechnik konnte in intakten Arterien nicht durchgeführt werden, da diese nur über einen kurzen Zeitraum funktionell intakt erhalten werden konnten. Im Rahmen dieser Dissertation wurde ein neues Organkulturmodell entwickelt, in dem erstmalig die endothelabhängigen EDHF- und NO-vermittelten Dilatationen über 48 h vollständig erhalten werden konnten. Zusätzlich entwickelten die kultivierten Arterien einen mit dem frisch isolierter Arterien vergleichbaren Spontantonus und zeigten eine myogene Reaktion, die sich in Kinetik und Ausmaß der Kontraktion nicht von den Kontrollarterien unterschied. Ebenso kontrahierten die chronisch perfundierten Arterien auf Stimulation mit Noradrenalin und dilatierten nach Applikation des NO-Donors SNP in vergleichbarem Ausmaß wie frisch isolierte Arterien. Um zu untersuchen, ob möglicherweise eine CytochromP450-Epoxygenase in der Signalkaskade des EDHF eine Rolle spielt, wurde zunächst die Expression von CYP2C8 in Widerstandsarterien mittels rtPCR und in-situ-Hybridisierung nachgewiesen. Da mit dem Organkulturmodell die Arterien funktionell vollständig intakt gehalten werden konnten, wurde die Wirkung von Antisense-Oligonucleotiden, die gegen CYP2C8 gerichtet waren, untersucht. Mittels konfokaler Mikroskopie konnte gezeigt werden, dass die FITC-markierten Oligonucleotide sich nur in der Intima befanden und die Transfektion des Endothels eine hohe Effizienz aufwies. Die Transfektion hatte keinen Effekt auf die NA-induzierte Kontraktion, auf die durch NS1619 (KCa-Kanalöffner)- oder die SNP- vermittelte Relaxation, was zeigt, dass die Funktion des glatten Muskels durch die Transfektion unbeeinträchtigt blieb. Die EDHF-vermittelten Dilatationen wurden durch die Transfektion mit den Antisense-Oligonucleotiden um 76% und die korrespondierenden Calciumabfälle um 58 % reduziert, während die Kontrolltransfektionen mit Scrambled- oder Senseoligonucleotiden keinen Einfluss auf die EDHF-mediierten Dilatationen hatten. Die endothelialen Calciumanstiege nach Stimulation mit ACh blieben in den Antisense-transfizierten Arterien unverändert. Das bedeutet, dass die Signaltransduktion der ACh-Rezeptoren durch die Transfektion funktionell nicht beeinträchtigt wurde. Auf diese Weise konnte mit einem spezifischen Inhibitor gezeigt werden, dass CYP2C8 eine EDHF-Synthase ist oder dessen Metabolit einen permissiven Faktor für einen anderen EDHF darstellt und ein elementarer Bestandteil der EDHF-Signalkaskade ist. Zusätzlich wurden mit diesem Organkulturmodell die Auswirkungen des kardiovaskulären Risikofaktors Hochdruck durch isolierte Erhöhung des transmuralen Drucks auf 120 und 160 mmHg (SMA120 bzw. SMA160) während einer Kulturperiode (48 h) untersucht. In den funktionellen Testungen zeigten sich nach 48 h geringere Außendurchmesserwerte in SMA120 und SMA160 im Sinne eines Remodelings. Der erhöhte Perfusionsdruck führte darüber hinaus zu einer Verstärkung der Noradrenalin-vermittelten Kontraktion. Dies ist jedoch nicht durch eine Erhöhung der Calciumsensitivität der Myofilamente zu erklären, da diese im Vergleich zur Kontrolle unverändert war, sondern durch eine Verstärkung der NA-induzierten Calciumanstiege. Neben den Veränderungen in der glatten Muskulatur zeigte sich insbesondere auch eine Beeinträchtigung der Endothel-vermittelten Relaxationen. Die NO-mediierte Dilatation wurde durch die chronische Perfusion bei 120 mmHg um 38% reduziert und bei SMA160 vollständig aufgehoben. Ebenso wurde die EDHF-vermittelte Relaxation bei SMA120 um 20 % und bei SMA160 um 47% verringert und der korrespondierende Calciumabfall um 41 % reduziert. Diese Reduktion der endothelialen Dilatationen wurde nicht durch eine Erhöhung der Elastance der Arterienwand hervorgerufen, da die dosisabhängige SNP-mediierte Relaxation unbeeinträchtigt war. Zusätzlich scheint eine strukturelle Schädigung des Endothels durch den erhöhten Druck unwahrscheinlich, da mittels Rasterelektronenmikroskopie keine Schäden an der Intima dargestellt werden konnten. Die Expression des ACh-Rezeptors scheint auch nicht in dem Maße verringert zu sein, dass sich daraus die verringerten NO- und EDHF-mediierten Relaxationen erklären ließen, da der endotheliale Calciumanstieg in SMA120 im Vergleich zu SMA45 unverändert war. Daher wird die Beeinträchtigung durch den erhöhten Druck in einem nachgeschalteten Signaltransduktionsweg vermutet. Erhöhter transmuraler Druck hat in diesem Modell innerhalb von 2 Tagen schon zu einer erheblichen Beeinträchtigung der endothelialen Funktionen und zu einer verstärkten Reaktivität des glatten Muskels in Widerstandsarterien geführt. Zwar ist eine Erhöhung des transmuralen Drucks für 48 h nicht mit einem jahrelang bestehenden Hypertonus vergleichbar, jedoch könnte man die so erhobenen Befunde als Hinweis werten, dass eine frühzeitige konsequente antihypertensive Therapie sinnvoll ist, um die druckinduzierte Verstärkung der glattmuskulären Reaktivität und die Einschränkung der Endothelfunktion zu verringern und eine daraus resultierende weitere Erhöhung des Blutdruckes zu verhindern.

Fri, 12 Mar 2004 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/1957/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/1957/1/Hellerer_Thomas.pdf Hellerer, Thomas ddc:540, ddc:500, Fakultät für Chemie und Pharmazie

Tue, 7 Oct 2003 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/1658/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/1658/1/Maierhofer_Christine.pdf Maierhofer, Christine ddc:570, ddc:500, Fa

Methoden der multidimensionalen konfokalen Mikroskopie wurden für die in vivo Beobachtung dynamischer Prozesse in der Amöbe Dictyostelium discoideum verwendet. Um diese Vorgänge sichtbar zu machen, wurde Grün Fluoreszierendes Protein (GFP) als Reporter von Genexpression und als Fusionsprotein eingesetzt. Mit Hilfe von 4D-Mikroskopie und Mehrkanal-Detektion konnten dabei in vivo die Zellsortierung in vielzelligen Aggregaten und die intrazelluläre Lokalisierung des Zytoskelett-Proteins Severin visualisiert und analysiert werden. Es wurde eine Methode entwickelt, spektral unterschiedliche GFP-Varianten im Konfokalmikroskop simultan zu detektieren und verläßlich zu trennen. Aufgrund der Anregungswellenlänge und der Verwendung nur eines Aufnahmevorgangs zur Erfassung beider GFP-Varianten eignet sich dieser Ansatz zur schonenden Beobachtung lebender Zellen auch über längere Zeiträume. Diese Eigenschaften ermöglichen darüber hinaus die Verwendung dieser Konfiguration bei den wiederholten Aufnahmen einer 4D-Messung. In D. discoideum-Slugs wurde die Lokalisierung von Prestalk-Zellen (pstA- und pst0-Zellen) während der Migration und der Spitzenneubildung mit GFP als Reporter für spezifische Genexpression untersucht. In migrierenden Slugs fallen Prestalk-Zellen aus dem pstA-Bereich der Spitze in den Prespore-Bereich zurück. Dieses Zurückfallen in der zentralen Längsachse läßt sich durch die Organisation der Spitzenregion durch cAMP-Spiralwellen mit einem Zentrum in der Längsachse erklären. Prestalk-Zellen gelangen über diesen Weg aus der Spitze in den Prespore-Bereich. An der Neubildung von Spitzen im Prespore-Bereich sind ehemalige Prestalk-Zellen gemeinsam mit den Anterior-like-Zellen des Prespore-Bereichs maßgeblich beteiligt. Diese Zelltypen bewegen sich an die Slugoberseite und bilden dort rotierende Zentren, aus denen sich neue Spitzen bilden. Das Verhalten dieser Zellgruppen und die 4DTrajektorien einzelner Zellen deuten auf eine Organisation dieser Zentren durch cAMPSignale. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, daß es innerhalb dieser Zellen Gruppen gibt, die zu unterschiedlichen Zeiten in neue Spitzen rekrutiert werden. PstA-Zellen sind in neuen Spitzen wieder im vordersten Bereich lokalisiert, obwohl sie aus dem Prespore-Bereich kommen, während pst0-Zellen im gesamten Prestalk-Bereich zu finden sind. Artspezifische Zellsortierungsprozesse gemeinsam vorkommender Dictyostelium-Arten wurden mittels der Markierung von Zellen der beteiligten Arten untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß die Sortierung von D. discoideum/D. mucoroides-Mischungen schon in den Aggregationsströmen anfängt und im Mound abgeschlossen wird. Die Trennung erfolgt über Unterschiede in der Zelladhäsion. Erheblich beschleunigt wird dieser Sortierungsvorgang durch die gerichtete chemotaktische Bewegung beider Arten auf dieselben Signale, die bei den sich in den Zellströmen schneller bewegenden D. mucoroides-Zellen zu einer Anreicherung im Moundzentrum führt. Somit sind in vivo zwei Faktoren gemeinsam für die artspezifische Sortierung von D. discoideum und D. mucoroides verantwortlich. In Mischungen von D. discoideum und Polysphondylium spec. geschieht die Aussortierung über die Nutzung unterschiedlicher Botenstoffe für die Chemotaxis, so daß die Arten getrennt aggregieren. Es konnte gezeigt werden, daß diese getrennte Aggregation sehr spezifisch ist und es dennoch zu einer Interaktion zwischen D. discoideum und fortgeschrittenen Polysphondylium-Aggregaten kommt, da in Polysphondylium in späten Aggregationsphasen cAMP für die interzelluläre Kommunikation verwendet wird. In dieser Phase wird von Polysphondylium sowohl cAMP als auch Glorin sekretiert. Severin ist ein mit Gelsolin verwandtes 40 kDa Protein, das F-Aktin-Filamente fragmentiert und an das (+)-Ende des entstehenden Fragments bindet. Mit Hilfe eines GFP-Fusionsproteins wurde die intrazelluläre Lokalisierung dieses Proteins in vivo während einer Vielzahl zellulärer Aktivitäten untersucht. Severin ist in den aktiven Bereichen des F-Aktin Zellkortex angereichert. Obwohl die Morphologie von D. discoideum-Zellen in den verschiedenen Phasen der Entwicklung sehr unterschiedlich ist, ist die Lokalisierung von Severin in allen Stadien primär von der Bildung neuer Zellfortsätze trennbar. Die Anreicherung von Severin ist hingegen mit der Bewegung der Zelle in diese neu gebildeten Fortsätze assoziiert. Erstmals wurde im Rahmen dieser Arbeit der Effekt von cAMP-Signalen auf das Zytoskelett einzelner Zellen in Aggregationsströmen ausführlich dargestellt.

Die spektroskopische Untersuchung einzelner Moleküle in kondensierter Phase erstreckt sich erst über einen Zeitraum von zehn Jahren. In dieser verhältnismäßig kurzen Zeit vollzog sich eine rasante Entwicklung mit einer Vielzahl von Ergebnissen. Dies findet seinen Ausdruck in eigenen Tagungen und Zeitschriften und nicht zuletzt auch in einer Nobelkonferenz im Jahre 1999. Während sich anfangs die Untersuchungen auf eine Reihe faszinierender Tieftemperaturexperimente mit spektraler Selektion der einzelnen Moleküle beschränkten, verschob sich seit Mitte der 90er Jahre der Schwerpunkt der Forschung auf diesem Gebiet hin zu Experimenten mit räumlicher Selektion bei Raumtemperatur, die seit kurzer Zeit auch relativ uneingeschränkt bei Tieftemperatur möglich sind. Diese Entwicklung spiegelt sich auch in dieser Dissertation wider. Zu Beginn dieser Arbeit stand eine spektral hochauflösende Apparatur zur Einzelmolekülspektroskopie bei kryogenen Temperaturen zur Verfügung. Mit dieser wurden Einzelmoleküluntersuchungen an dem neu synthetisierten Farbstoff Terrylendiimid (TDI) durchgeführt. TDI ist kein reiner Kohlenwasserstoff, wie die bis dahin üblicherweise verwendeten Chromophore, und lässt sich durch seine Seitengruppen an andere Systeme anbinden. Er zeigt neben exzellenten Fluoreszenzeigenschaften die zur spektralen Selektion nötigen schmalen Absorptionslinien. Wegen seiner Struktur lässt sich TDI nicht in einen Kristall einlagern. Mit Polyethylen und Hexadecan wurden jedoch zwei Matrizen gefunden, die es erlauben, Fluoreszenzanregungsspektren von einzelnen Molekülen zu detektieren. In Hexadecan konnte bei Sättigungsuntersuchungen das theoretisch vorhergesagte Verhalten nachgewiesen werden. Dabei wurden Zählraten von fast 500 000 Counts pro Sekunde von einem einzelnen Molekül erreicht. Durch die Aufnahme und Auswertung der Fluoreszenzintensitäts-Autokorrelationsfunktion konnten die Populations- und Depopulationsraten der Triplett-Subniveaus bestimmt werden. Dabei wurde auch spektrale Diffusion der Moleküle beobachtet, die mit Hilfe von Two-Level Systems (TLS) erklärt werden konnte. Mit einem komplexen theoretischen Modell und aufwendigen numerischen Berechnungen konnte die bei 2,5 K auftretende Verteilung von Linienbreiten der beobachteten Moleküle simuliert werden. Damit konnte den beiden Matrizen über die Analyse ihrer TLS-Dichte ein unterschiedlicher Grad an Unordnung zugeordnet werden. In temperaturabhängigen Untersuchungen der Linienform konnte der Unterschied im Ordnungsgrad der Matrizen bestimmt werden. Ferner konnten die Theorie von Hsu und Skinner in der Tieftemperaturnäherung bestätigt werden und ein tieferer Einblick in die auftretende Dynamik gewonnen werden. In der Auswertung der temperaturabhängigen Linienverschiebung wurde erstmals der Einfluss von Matrixexpansion berücksichtigt und als unverzichtbar für eine gute Beschreibung des Systems erkannt. Parallel zu den ersten Experimenten wurde eine aktive Stabilisierung des Farbsto?asers aufgebaut. Damit konnte eine Verfälschung der Ergebnisse durch Laserdrift ausgeschlossen werden. Weitere Tieftemperaturuntersuchungen hatten die Beobachtung von Förster Energietransfer (oder FRET, Fluorescence Resonance Energy Transfer) an einem individuellen Donor-Akzeptor-Paar in seiner speziellen Konformation zum Ziel. Als Farbstoffmolekül stand ein Bichromophor aus Perylen und kovalent angebundenem TDI zur Verfügung. Obwohl beide Chromophore sich für Einzelmoleküluntersuchungen eignen und inzwischen schon mehrfach verwendet wurden, gelang es nicht, ein bezüglich Linienbreite und Frequenzposition identisches Fluoreszenzanregungsspektrum sowohl über Perylen-Fluoreszenz als auch über TDI-Fluoreszenz (nach Energietransfer) zu detektieren. Der Energietransferprozess scheint mit einem Linienverbreiterungsmechanismus verknüpft zu sein, so dass eine Beobachtung mit dem Aufbau in der Anfangsphase der Dissertation nicht möglich war. Eine Wiederaufnahme dieser Untersuchungen mit der neuen Apparatur ist zukünftigen Doktoranden vorbehalten. Um allgemein temperaturabhängige Untersuchungen an fluoreszierenden Molekülen durchführen zu können, wurde ein Tieftemperaturmikroskop aufgebaut. Dafür wurde die Rastertechnik gewählt. Um die bekannten Probleme des Probenscannens im Kryostaten, wie kleiner Scanbereich und fehlender Zugang im abgekühlten Zustand, zu vermeiden, wurde ein konfokales Laserscanning-Mikroskop entworfen und aufgebaut. Zur Strahlablenkung wurden zwei Galvanometerspiegel gewählt und der Drehpunkt über ein telezentrisches System in das Objektiv abgebildet, das gemeinsam mit der Probe im Kryostaten sitzt. Die Detektion des Fluoreszenzlichts wird von einer hochempfindlichen Avalanche-Photodiode mit geringer Dunkelzählrate übernommen. Die Funktion des Scanners und des gesamten optischen Aufbaus konnte an Testmustern und Testproben erfolgreich demonstriert werden. Einschränkend muss jedoch erwähnt werden, dass die erreichte DetektionseŽzienz die Erwartungen nicht erfüllte. Das liegt im Wesentlichen am Objektiv, aber auch an den Abbildungsfehlern und Reflexionen der zahlreichen Elemente im Strahlengang. Die maximal erreichten Zählraten lagen bei 50 000 Counts pro Sekunde am System Terrylen in Polyethylen. Für Systeme mit einer ausreichend hohen Fluoreszenzrate ist es mit dieser Apparatur möglich, Fluoreszenzbilder, Zeitspuren, spektral hochauflösende Fluoreszenzanregungsspektren, Fluoreszenzspektren und Fluoreszenzkorrelationsfunktionen von einzelnen Molekülen aufzunehmen, um damit spektrale und dynamische Eigenschaften der Moleküle zu bestimmen. Durch Variation der Temperatur können die Temperaturabhängigkeit der Messgrößen und Barrierenhöhen ermittelt werden. Mit der neuen Apparatur wurden Untersuchungen in zwei neuen Themenbereichenbegonnen, nämlich an einzelnen Sondenmolekülen in Nanoporen und an den fluoreszierenden Proteinen GFP (Grün Fluoreszierendes Protein) und PEC (Phycoerythrocyanin). Erste Fluoreszenzanregungsspektren einzelner Terrylen-Moleküle in den Kanalstrukturen von mesoporösen Systemen der M41S-Klasse konnten beobachtet werden. Dabei ist die hohe spektrale Auflösung von großem Vorteil bei der Untersuchung der spektralen Dynamik der Sondenmoleküle. Im Bereich biologischer Proben konnten einzelne Moleküle des Grün Fluoreszierenden Proteins isoliert beobachtet werden. Die Anzahl an Fluoreszenzphotonen pro Molekül, die vor dem ¨Ubergang in einen Dunkelzustand an diesem System detektiert werden konnten, war allerdings sehr gering. Deshalb wurden Untersuchungen an einzelnen Proteinen aus dem Lichtsammelkomplex von Cyanobakterien begonnen, die in einer laufenden Doktorarbeit von P. Zehetmayer fortgeführt werden. Bei den Proteinproben handelt sich um Untereinheiten von Phycoerythrocyanin: die ‹-Untereinheit und das Trimer bzw. Monomer, in denen offenkettige Tetrapyrrhol-Moleküle als Farbstoffe an die Proteinmatrix angebunden sind. Neben Fluoreszenzbildern und Zeitspuren konnten bereits Anregungsspektren detektiert werden, die starke spektrale Dynamik zeigen und weitere Untersuchungen herausfordern. Wesentliche Teile dieser Arbeit wurden bereits in internationalen Zeitschriften und auf Tagungen veröffentlicht. Eine Übersicht befindet sich am Ende unter Veröffentlichungen und Tagungsbeiträge.