Multi-Photonen Laser-Scan/Light Sheet Mikroskop

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Im Rahmen dieses Antrags sollen Untersuchungen der Myelinisierung im zentralen Nervensystem an Zebrafischen in vivo durchgeführt werden. Es ist geplant, transgene Fische zu generieren, die fluoreszierende Reporterproteine exprimieren. Diese Reporter zeigen sowohl den Zustand der Myelinisierung durch Oligodendrozyten an, als auch zelluläre Aktivitäten (z.B. Änderung der intrazellulären Calciumkonzentration) umgebender Zellen. Hierbei handelt es sich z.B. um Neuronen, deren Axone myelinisiert werden, oder um benachbarte "puffernde" und "integrierende" Astroglia. Der Zebrafisch ist für diese Art von in vivo Experimenten als Vertebraten-Modell besonders gut geeignet, da er sich zum einen sehr leicht genetisch manipulieren lässt, und zum anderen durch seine optische Transparenz im Larvenstadium und (bei Albino-Linien) auch im adulten Tier sehr gut mikroskopieren lässt. Dennoch ist für die vorgesehenen mikroskopischen Untersuchungen, die sich zum Teil durch die Fragestellung bedingt über einen längeren Zeitraum erstrecken, ein Multi-Photonen-Mikroskop zwingend notwendig. So wird gewährleistet, dass optisch ausreichend tief in das Gewebe eingedrungen werden kann. Darüber hinaus wird durch die infrarote Anregung der Fisch und die fluoreszierende Probe über einen längeren Untersuchungszeitraum möglichst schonend behandelt. Schließlich ist geplant, zur Visualisierung des Myelins eine erst kürzlich beschriebene markierungsfreie Methode der "Third Harmonic Generation Microscopy" einzusetzen, welche einen Ultrakurzpulslaser voraussetzt. Zusätzlich zur üblichen Punkt-Scanning-Anordnung soll auch eine Anregung mittels eines „Lichtblatts“ ermöglicht werden, was in vielen Experimenten eine weitere Reduktion der Strahlenbelastung der Fische erlaubt.