SMW - Zusammenfassung                                              

Dieses Projekt strebt die Entwicklung und Anwendung einer innovativen 

Single Molecule Workstation

an, die Fortschritte in der europäischen und weltweiten Forschung im Bereich der Untersuchung lebender Zellen ermöglichen soll. 

Durch die Kombination von drei der modernsten Mikroskopietechniken zu einer einzigen Arbeitsstation möchten wir eine neue Qualitätsstufe in der Untersuchung der Molekularbiologie lebender Zellen erreichen. Die angestrebte Einzelmolekül-Arbeitsstation wird aus drei Schlüsselelementen aufgebaut sein: 

(i) inverses Lichtmikroskop (inverted light microscope, ILM);

(ii) Rasterkraftmikroskop (atomic force microscope, AFM); und

(iii) optische Pinzette (optical tweezers, OT).

Ein großer Vorzug dieses Projekts besteht darin, dass durch die Kombination mehrerer hochempfindlicher Mikrskopietechniken in einem einzigen Gerät komplett neue Horizonte für die molekularbiologische Forschung eröffnet werden. Ziele dieses kombinierten ILM-AFM-OT-Aufbaus sind die Beobachtung der Oberflächentopographie mit Hilfe der hochaufgelösten Rasterkraftmikroskopie (AFM), die Unterschung der Verteilung zellulärer Moleküle mittels hochempfindlicher Fluoreszenz- und kontrastverstärkter Lichtmikroskopie (ILM) sowie die Messung molekularer Wechselwirkungskräfte durch hochempfindliche optische Pinzetten. Als komplementäre Methode wird außerdem die photothermische Nanospektroskopie (PTNS) verwendet um spektroskopische Eigenschaften zellulären Materials mit hoher räumlicher Auflösung zu untersuchen, was die chemische Analyse von subzellulären Komponenten ermöglichen wird.  

Der kombinierte Aufbau wird eine qualitativ neue Ebene mikroskopischer Untersuchungen erschließen und dabei eine noch nie dagewesene Vielseitigkeit in der Detektion und Beobachung zellulärer Ereignisse mit höchster räumlicher und zeitlicher Auflösung ermöglichen. Die vorgeschlagene Einzelmolekül-Arbeitsstation wird für die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Struktur und Funktion lebender Zellen verwendet werden und dabei Anwendung in der Immunologie sowie der Krebsforschung finden.