KIP-Veröffentlichungen

Fluoreszenzmikroskopische Methoden sind eine der wichtigsten Bildgebungsverfahren in Life-Science. Jede dieser Methoden ist jedoch auf ein bestimmtes Anwendungsgebiet limitiert. Es wurde ein neues vollautomatisiertes und benutzerfreundliches 'Combo'-Mikroskop entwickelt, welches die zwei hochauflösenden Mikroskopiemethoden 'Strukturierte Beleuchtung' und Lokalisationsmikroskopie in einem Setup vereint. Beide Methoden sind zueinander komplementär, so dass das 'Combo'-Mikrokop das Spektrum an Anwendungsgebieten in der biomedizinischen Forschung erweitert. Auerdem, können durch die Bildgebung und -verarbeitung auftretende Artefakte kenntlich gemacht werden. Eine mögliche Missinterpretation von superauflösender Daten wird dadurch reduziert.
Motiviert wurde diese Arbeit durch die altersbedingte Makuladegeneration (AMD). Diese Krankheit ist die häufigste Erblindungsursache in der westlichen Welt. Untersucht werden autofluoreszente Partikel in altersbedingten Ablagerungen (Drusen) unterhalb des retinalen Pigmentepithels. Desweiteren wird das neu entwickelte 'Combo'-Mikroskop im dualen Modus genutzt um das Axon Initial Segment in retinalen Ganglien Zellen in 3D zu visualisieren. Dieses stellt eine essentielle Schaltstelle in der visuellen Signaltransduktion darstellt. Zuletzt wird eine in vitro Studie, welche die unterschiedliche Effektivität von Medikamenten zur AMD Behandlung vergleicht, skizziert.

Fluorescence microscopy methods have become an major imaging tool in biomedical lifescience. However, each method only addresses specic questions due to intrinsic limitations. A new, fully automated and user-friendly 'Combo'-microscope setup has been developed, which combines the two advanced high-resolution methods Structured Illumination and Localization Microscopy into one imaging system. As both methods complement one another, the 'Combo'-microscope will greatly extend the range of application in biomedical research. Moreover, artifacts, introduced in the course of the imaging and/or reconstruction processes, can be revealed and potential mis-interpretation of super-resolution data is limited.
This work was motivated by the age-related macular degeneration (AMD), a disease, which is the leading cause of blindness in the Western world. Autofluorescent particles within age-related deposits (drusen) beneath the retinal pigment epithelium are studied on advanced resolution level. Furthermore, the newly built microscope is used for a dual-mode dual-color three-dimensional visualization of the axon initial segment, a crucial region for signal transduction in vision, of retinal ganglion cells. Finally, an in vitro study comparing the pharmaceuticals currently used for AMD-treatment is outlined.