Deutschland - Mikroskope - Core Facility STED Aufsatz

Der Bereich IV Wirtschaft und Logistik des Universitätsklinikums Ulm beabsichtigt die Beschaffung eines Upgrade-Moduls für konfokale, superauflösende STED-Mikroskopie. Diese Beschaffung erfolgt für die Core Facility Light Microscopy der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm, welche Forschenden innerhalb und außerhalb der Fakultät zentralen Zugang zu High-End Mikroskopen, sowie Schulungen und Unterstützung bei der Versuchsplanung, Bildgebungsstrategien sowie quantitativer Bildanalyse und Statistik bietet. Im Detail muss das zu beschaffende Upgrade-Modul das existierende Konfokalmikroskop der Core Facility zu einem STED-Superresolutionsmikroskop mit einer XY-Auflösung bis zu 30 nm aufrüsten. Dazu muss das System mit den für parallele STED-Mikroskopie in zwei Spektralbreichen benötigten Anregungs- und Depletionslasern, Lasern für die konfokale Mikroskopie in den DAPI- und GFP-Kanälen, hoch empfindlichen APO-Detektoren mit der Fähigkeit zur Einzelphotonenzählung, einem hardwarebasierten Autofokus-System, einer aktiven Vibrationsdämpfung, sowie allem weiteren Zubehör wie Computer, Monitor und Softwaremodulen zur Mikroskopsteuerung und zur Analyse der STED-Datensätze per Dekonvolution ausgestattet sein. Das Design des Scankopfes ist patentrechtlich geschützt: Europa, EP 3 156 838 81 Der Scankopf des Systems verfügt über die OuadScan-Technologie für Punktabtastung mit zwei Spiegeln pro Scanachse, die eine beliebige Rotation des Scanfelds auch im STED-Modus ermöglichen. Diese Konstruktion macht eine Scanlinse und Zwischenoptiken überflüssig und vermeidet so Lichtverluste und Aberrationen, die typischerweise durch Strahlverschiebung an der Scanlinse entstehen. Darüber hinaus verhindert die OuadScan-Geometrie Vignettierung - das heißt, im konfokalen Modus wird Helligkeitsverlust an den Bildrändern vermieden und im STED-Modus der Auflösungsverlust minimiert. Der von diesem Lieferanten verwendete Ouad-Scanner basiert auf einer Entwicklung des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) und ist patentrechtlich geschützt. Abberior Instruments besitzt eine weltweite Lizenz. Europa, offengelegt als EP 2 359 278 B1 USA, offengelegt als US 8 520 280 B2 APO-basierte Detektion: Zur Detektion verwendet das System vier (APD)-Detektoren, die einen Spektralbereich von 400 nm bis 800 nm abdecken. Der Lieferant setzt APDs als Standard-Punktdetektoren ein, da sie im kritischen Spektralbereich von 560-720 nm eine hohe Empfindlichkeit aufweisen und eine Photonendetektionseffizienz von bis zu 70 % um 650 nm erreichen. Darüber hinaus zeichnen sich die APDs durch eine niedrige Dunkelzählrate von 250 Zählungen pro Sekunde (cps) aus, was für die STED-Mikroskopie mit niedrigem Hintergrundsignal unerlässlich ist. Strahlengang: Anregungs- und STED-Licht durchlaufen gemeinsam eine einzige Faser und werden anschließend nicht mehr getrennt. Sie durchlaufen gemeinsam den Phasenmodulator, der den STED-Donut erzeugt, aber das Anregungslicht nicht moduliert. Zusätzlich verfügt das System über motorisierte Spiegel zur Ausrichtung der Lochblende, der Laser und des Autofokus. Die patentierte Phasenplatte ermöglicht die freie Wahl der Anregungswellenlänge und unterscheidet sich dadurch von anderen kommerziellen Produkten. DE 10 2017 122 413 A1 (Patentanmeldung, veröffentlicht, in Prüfung) EP 3 688 502 B1 / EP 3 688 502 Co, als europäisches Einheitspatent validiert und somit in Österreich und Großbritannien anwendbar. FOCUS Das STEADYFOCUS-Modul ist eine kontinuierliche, laserbasierte Hardware-Fokussierung für das System. Es garantiert konfokale und STED-Bildgebung über Tage ohne Fokusdrift. Darüber hinaus benötigt es dank seines patentierten Designs keine zusätzliche Optik im Strahlengang und ist daher zu 100 % frei von Fluoreszenzverlusten oder Bildverzerrungen. Das STEADYFOCUS-Modul ist mit dem existierenden, inversen Mikroskopstativ kompatibel. Diese Technologie ist durch folgende Patente geschützt: Europa: DE 10 2019 113 975 B4; EP 3 751 327 B1 / EP 3 751 327 Co Auch in den USA und China patentiert. Software Die im System enthaltene Software ist browserbasiert und daher plattformunabhängig. Standardmäßig zeigt die Software Rohdaten wie Photonenanzahl pro Pixel an. Diese werden in Standarddateiformaten gespeichert, die über das BioFormats-Plugin mit weit verbreiteten Analysetools (z.B. Fiji, Huygens SVI) kompatibel sind. Die einzigartige Hardware- und Softwarearchitektur, die für stabile und robuste Leistung ausgelegt ist, ist geschützt durch: DE 20 2017 100 426 U1