Beschaffung eines Thermo Scientific™ Plasma-Cryo-FIB (Focused Ion Beam) ARCTIS

Description

Die zentrale Elektronenmikroskopie-Einrichtung des Max-Planck-Instituts für Biophysik bietet Zugang zu High-End-Instrumenten für die Strukturanalyse mit atomarer Auflösung unter Verwendung der Einzelteilchen-Elektronenmikroskopie. Darüber hinaus bietet es Zugang zu strukturbiologischen In-situ-Techniken wie Kryo-Elektronentomographie, FIB-SeM-Probenausdünnung und Kryo-Lichtmikroskopie. Die Anzahl wissenschaftlicher Projekte, in deren Rahmen am Max-Planck-Institut für Biophysik biologische Proben mittels in situ cryo-Elektronentomografie (cryoET) untersucht werden, wächst stetig. Für die in situ cryoET werden mittels cryoFIB („focussed ion beam“) dünne Lamellen von vitrifizierten Zellsystemen angefertigt. Diese zeitaufwendige Probenpräparationsmethode limitiert z. Zt. am Max-Planck-Institut für Biophysik den Durchsatz von cryoET-Projekten erheblich. Die Abteilung Molekulare Soziologie hat daher ein Gerät für die Herstellung von Cryo-FIB-Lamellen mit höchstmöglichem Durchsatz bestellt. Lot 1: Die zentrale Elektronenmikroskopie-Einrichtung des Max-Planck-Instituts für Biophysik bietet Zugang zu High-End-Instrumenten für die Strukturanalyse mit atomarer Auflösung unter Verwendung der Einzelteilchen-Elektronenmikroskopie. Darüber hinaus bietet sie Zugang zu strukturbiologischen In-situ-Techniken wie Kryo-Elektronentomographie, FIB-SEM-Probenausdünnung und Kryo-Lichtmikroskopie. Die Abteilung Molekolare Soziologie und mehrere andere Gruppen am Max-Planck-Institut für Biophysik nutzen routinemäßig das Auquilos FIB-SEM Instrument, um Kryo-Lamellen von zellulären Systemen zu erzeugen, um deren molekularen Inhalt mittels Kryo-Elektronentomographie zu analysieren. Das zu beschaffenden Plasma-FIB beinhaltet einen viel stärkeren Strahl und ist daher geeignet, überschüssiges Material von größeren Objekten wie Drosophila-Embryonen, Eikammern oder Gehirnen abzufräsen. Außerdem verfügt es über ein eingebautes Fluoreszenzlichtmikroskop, mit dem der Fräsprozess auf das gewünschte Merkmal ausgerichtet werden kann. Als positiver Nebeneffekt entlastet das Plasma-FIB unser Aquilos-System, das derzeit ausgebucht ist. Es erzeugt Kryo-Lamellen viel effektiver und kann auch auf zellulären Systemen eingesetzt werden. Die Abteilung Molekulare Soziologie hat somit ein Gerät (Plasma-FIB) für Herstellung von Cryo-FIB-Lamellen aus biologischen Proben bestellt. Das bestellte Gerät ist in seiner Konfiguration derzeit einzigartig und gewährleistet in vollem Umfang höchstmöglichen Durchsatz und geringstmögliche Eiskontaminationsraten. Cryo-FIB-Lamellen stellen die Grundlage für in situ cryo-Elektronentomografie dar. Cryo-FIB-Lamellen werden durch das Bearbeiten von vitrifizierten Einzelzellen oder hochdruckgefrorenen Gewebeproben bzw. kleinen Organismen mittels eines Ionenstrahls hergestellt. Dieser Vorgang generiert Proben, die dünn genug für die Untersuchung im Cryo-Transmissionselektronenmikroskop sind. In der in situ Cryo-Elektronentomografie werden Zielstrukturen in cryo-FIB-Lamellen in gefrorenem Zustand mittels einer hochempfindlichen digitalen Kamera im Mikroskop dargestellt. Die abzubildende Probe wird im dafür Mikroskop rotiert; ein typischer resultierender Datensatz besteht aus einer Serie von 2D-Aufnahmen aus verschiedenen „Blickwinkeln“. Durch computergestützte Auswertung der generierten Bildserien kann ein hochaufgelöstes dreidimensionales Bild der zellulären Struktur berechnet werden. Die Anwendung dient der Aufklärung von Funktionsmechanismen biologischer Molekülkomplexe in ihrer natürlichen zellulären Umgebung.