Detaillierte Einblicke in die funktionelle Ultrastruktur von Zellen
10.09.2012
Das Laboratory for Regenerative Pathology & Interface Research (REPAIR-Lab) am Institut für Pathologie der Universitätsmedizin Mainz hat ein neues leistungsfähiges Transmissionselektronenmikroskop inklusive digitaler Kamera erhalten. Es ermöglicht detailliertere Einblicke in die funktionelle Ultrastruktur von Zellen und eröffnet neue 3D-Perspektiven. Finanziert haben das knapp 500.000 Euro teure Gerät das Land Rheinland-Pfalz und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).
In den Feinstrukturen der Zellen spielen sich grundlegende zelluläre Lebensvorgänge und krankmachende Mechanismen ab. Deshalb ist diese Ultrastruktur für die zellulären Aufgaben im Gewebe sehr wichtig und Erkenntnisse über sie sind sehr relevant. Die ultrastrukturelle Analyse hat am Institut für Pathologie der Universitätsmedizin Mainz sowohl in der Forschung als auch in der Patientenversorgung eine lange Tradition. Mit dem neuen, leistungsstärkeren Elektronenmikroskop ist es den Forschern nun möglich, kleinste Bestandteile inner- und außerhalb von Zellen in zahlreichen Schichten abzubilden und danach dreidimensional zu rekonstruieren.
"Wir freuen uns, dass mit der Finanzierung dieses Großgeräts unser wissenschaftliches Engagement im Bereich der Ultrastruktur gewürdigt und weiter gefördert wird. Mit der Neuanschaffung erreichen wir eine neue innovative Stufe", so Dr. Christoph Brochhausen, Leiter des Elektronenmikroskopischen Labors am Institut für Pathologie. Prof. Dr. Norbert Pfeiffer, Medizinischer Vorstand und Vorstandsvorsitzender der Universitätsmedizin Mainz betont: "Eine sehr gute technische Ausstattung eröffnet neue Chancen für die Forschung und auch für unsere Patienten. Von dem neuen Transmissionselektronenmikroskop profitieren beispielweise Diagnostik und Therapie von Stoffwechsel- oder Nierenerkrankungen und Befunde von Herzbiopsien sind nun schneller möglich."
Das neue Transmissionselektronenmikroskop gewährt besonders genaue und scharfe Einblicke in den Mikrokosmos einer Zelle. Durch die hohe Auflösung werden kleinste Details einer Zelle sichtbar: die Doppelmembran des Zellkerns, Kernporen in der Zellkernhülle, Membrankanäle im Zellkern, innere Ausstülpungen der Mitochondrien und Einschlüsse in Zellorganellen wie Lysosomen. Ebenso können nun innerzelluläre Vorgänge beleuchtet und verfolgt werden, beispielsweise wie Viren oder kleinste Nanopartikel in Zellen oder in den Zellkern eindringen und ob und wie diese die Zelle schädigen. Die dadurch gewonnenen plastischen Vorstellungen liefern Erkenntnisse darüber, wie Zellen auf externe Einflüsse reagieren und beispielsweise ihre Form verändern.
Diese Erkenntnis wirken sich auch positiv auf die Entwicklung von Biomaterialien aus. "Mit dieser Neuanschaffung wird es uns gelingen, die Interaktion von Zellen und Materialien, insbesondere auch von Nanopartikeln, in ihrer Dreidimensionalität neu zu begreifen. Damit werden unsere nationalen und internationalen Kooperationen im Bereich Tissue Engineering und Regenerative Medizin auch in Zukunft gesichert", bekräftigt Prof. Dr. mult. C. James Kirkpatrick, Direktor des Instituts für Pathologie.
Das REPAIR-Lab der Universitätsmedizin Mainz ist Mitglied im Europäischen Exzellenzinstitut für Tissue Engineering und Regenerative Medizin. Die Regenerative Medizin ist ein neuer biomedizinischer Forschungsbereich, zu dem unter anderem das Tissue Engineering und die Stammzellforschung gehören, und der sich mit Prozessen der Zell-, Gewebe- oder Organfunktion und -regeneration beschäftigt. Seit mehr als 15 Jahren sucht das Team des REPAIR-Lab Wege, wie Biomaterialien und körpereigene Zellen geschädigte Organe ersetzen können.