Neues Cryo Plasma-FIB-REM mit Nanomanipulator in Frankfurt gestartet

Am Buchmann Institute for Molecular Life Sciences der Goethe-Universität Frankfurt am Main ist ein Cryo Plasma-FIB (Plasma Focused Ion Beam) Rasterelektronenmikroskop (REM) mit Nanomanipulator offiziell eingeweiht worden. Das System im Gesamtwert von mehr als 5 Millionen Euro ist nach Angaben der Universität das erste seiner Art in Hessen und gehört zu wenigen vergleichbaren Anlagen in Deutschland. Die Technik soll unter anderem Nanobiopsien aus biologischen Proben wie Gewebe oder Zellverbänden ermöglichen und damit die strukturelle Zellbiologie stärken.

Das Großgerät arbeitet mit einem fokussierten Plasma-Ionenstrahl, um ultrafeine Schnitte im Nanometer-Bereich zu präparieren. Laut Goethe-Universität ist ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Ionenstrahl-Mikroskopen, dass der Plasmastrahl schonender und schneller arbeitet, besonders relevant bei empfindlichen, wasserhaltigen Zellen. Die hergestellten Schnitte lassen sich anschließend sowohl im Rasterelektronenmikroskop als auch im Transmissionselektronenmikroskop untersuchen. Dadurch können Forschende unter anderem Proteinstrukturen in ihrer natürlichen Umgebung sichtbar machen oder zelluläre Veränderungen bei Erkrankungen wie Alzheimer oder Krebs auf molekularer Ebene nachvollziehen.

Wichtige Anwendungspunkte im Überblick:

• 3D-Abbildung fehlerhafter Zellstrukturen (z. B. in Krebszellen)
• Analysen bei neurodegenerativen Erkrankungen
• Präparation und Untersuchung von Nanobiopsien für die Mikroskopie

Prof. Achilleas Frangakis betont den interdisziplinären Nutzen: „Dieses Mikroskop schafft eine Brücke zwischen Medizin und struktureller Zellbiologie und eröffnet somit völlig neue Möglichkeiten für unsere Forschung“. Zudem ergänzt er: „Wir können nun biologische Prozesse im Mikroskop sichtbar machen, die bisher verborgen blieben – etwa wie Proteine in Zellen im immer noch unbekannten physiologischen Kontext zusammenarbeiten oder sogar wie sich Krankheiten auf Nanoebene entwickeln.“

Auch Prof. Bernhard Brüne, Vizepräsident für Forschung, hebt die Bedeutung der Förderung hervor: „Ohne diese großzügige Förderung wäre diese Anschaffung nicht möglich gewesen. Das Gerät ist für die Arbeit im Exzellenzcluster SCALE unverzichtbar – es erlaubt den Forschenden, die Architektur von Zellen in bisher unerreichter Detailgenauigkeit zu untersuchen.“

Das Mikroskop ist eine Schlüsseltechnologie für den Exzellenzcluster SCALE (Subcellular Architecture of Life). Dort untersuchen Forschende aus dem Verbund der Rhein-Main-Universitäten sowie Partnern wie den Max-Planck-Instituten für Biophysik und Hirnforschung, wie subzelluläre Strukturen aufgebaut sind und wie Fehler in diesen Bauplänen zu Krankheiten führen.

Erste Aufnahmen hätten bereits eine Zellstruktur entschlüsselt, die für die menschliche Nierenfunktion entscheidend ist. Das Mikroskop steht nun für weitere Forschungsprojekte zur Verfügung.

COMPAMED.de; Quelle: Goethe-Universität Frankfurt am Main