Einzigartiges Tandem gewährt Einblicke in die Nanowelt

Pharmazie und Zellbiologie der Uni Bonn bekommen neue Elektronenmikroskope für rund zwei Millionen Euro

Am neu gegründeten Zentrum für Elektronenmikroskopie Bio-Pharma der Universität Bonn wurden nun zwei hochmoderne Elektronenmikroskope feierlich ihrer Bestimmung übergeben. In der zentralen Analyse-Einrichtung, untergebracht an zwei Standorten, werden damit einzigartige Einblicke unter anderem in die Welt der Nanopartikel und Proteine möglich. Beide Geräte sind so aufeinander abgestimmt, dass ein äußerst breites Spektrum an Fragestellungen wissenschaftlich bearbeitet werden kann. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft und das Land Nordrhein-Westfalen förderten die High-Tech-Geräte mit rund zwei Millionen Euro.

Prof. Fürst und Prof. Lamprecht am neuen Elektronenmikroskop im Pharmazeutischen Institut am 12.07.2017 © Volker Lannert

Beim Zentrum für Elektronen-Mikroskopie Bio-Pharma handelt es sich um eine zentrale Analyse-Einrichtung, untergebracht an zwei Standorten der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Bonn. Ein Mikroskop ist am Pharmazeutischen Institut (Gerhard-Domagk-Straße) installiert, das zweite im benachbarten Institut für Zellbiologie (Ulrich-Haberland-Straße). Das Tandem aus einem ultrahochauflösenden Elektronenmikroskop und einem Ionenstrahl-Rasterelektronenmikroskop erlaubt die Bearbeitung einer Vielzahl verschiedener Fragestellungen aus den Lebenswissenschaften. „Beide Geräte sind komplementär zueinander – sie ergänzen sich in idealer Weise“, sagt Prof. Dr. Dieter O. Fürst vom Institut für Zellbiologie.

Bislang mussten sich die Wissenschaftler der beiden Institute entscheiden, ob sie möglichst viel räumliche Auflösung haben oder ob sie Oberflächenstrukturen abbilden wollten. „Beide Mikroskope vereinen nun diese beiden Anforderungen“, sagt Prof. Dr. Alf Lamprecht vom Pharmazeutischen Institut. Nun können große Probenareale bei hoher Auflösung abgebildet werden. Gleichzeitig lassen sich Gewebe oder Zellen präzise dreidimensional rekonstruieren.

Das Elektronenmikroskop der Pharmazie, das auf die dreidimensionale Rekonstruktion von Gewebe und Zellen spezialisiert ist. © Foto: Volker Lannert/Uni Bonn

Untersuchung von Muskelerkrankungen und Wirkstoffen

Die Wissenschaftler des Instituts für Zellbiologie wollen mit den neuen Mikroskopen zum Beispiel untersuchen, wie Muskelschädigungen durch Belastung entstehen und welche Proteine bei Reparatur- und Umbauvorgängen eine Rolle spielen. Ein weiteres Anwendungsfeld ist die hochauflösende Untersuchung bestimmter Muskelerkrankungen. Dagegen drehen sich in der Pharmazeutischen Technologie die Fragestellungen darum, wie ein Wirkstoff zu oder in eine Zielzelle gebracht werden kann. Hinsichtlich von Nanopartikeln als Wirkstoffträger lässt sich an den neuen Elektronen-Mikroskopen nun zweifelsfrei klären, ob ein solcher Nanopartikel in die Zelle aufgenommen wird oder ob er nur auf der Oberfläche sitzt.

Die Arbeitsgruppen des Instituts für Zellbiologie und des Instituts für Pharmazie sind die Hauptnutzer des Zentrums für Elektronen-Mikroskopie Bio-Pharma. Jedoch können alle Wissenschaftler mit einer elektronenmikroskopischen Fragestellung die neuen Geräte nutzen. Zahlreiche Drittmittel-Verbundprojekte stehen schon auf der Liste. Elektronenmikroskopie bindet personell und zeitlich viele Ressourcen. „Ein großer Synergiefaktor liegt also darin, dass ein Nutzer, der nur eine einzelne Fragestellung hat, nicht all das vorhalten muss“, erläutert Prof. Fürst. Schließlich könnten sich durch das gemeinsame Arbeiten an einem elektronenmikroskopischen Problem auch darüber hinausgehende Kollaborationen ergeben.

Am Elektronenmikroskop in der Pharmazie (von links): Prof. Dr. Alf Lamprecht vom Pharmazeutischen Institut und Prof. Dr. Dieter O. Fürst vom Institut für Zellbiologie der Universität Bonn. © Foto: Volker Lannert/Uni Bonn

Kontakt:

Prof. Dr. Dieter O. Fürst
Institut für Zellbiologie
Universität Bonn
Tel. 0228/735301
E-Mail: zellbiologie@uni-bonn.de

Prof. Dr. Alf Lamprecht
Pharmazeutisches Institut
Universität Bonn
Tel. 0228/735243
E-Mail: alf.lamprecht@uni-bonn.de

 

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