Neurowissenschaftliche Forschung

In den Neurowissenschaften müssen häufig herausfordernde komplexe Proben mit einem Mikroskop untersucht werden, um das Nervensystem besser zu verstehen. Leica Microsystems stellt Ihnen eine umfassende Palette an Bildgebungslösungen zur Verfügung, mit denen Sie diese Herausforderungen bewältigen können.

Neurowissenschaften sind ein multidisziplinäres Gebiet, in dem Struktur und Funktion des Nervensystems untersucht werden. Ziel ist es, die Entwicklung kognitiver und Verhaltensprozesse zu verstehen sowie Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson zu verstehen und Therapien für sie zu finden.

Der Einsatz von Mikroskopietechniken ist entscheidend, um das Nervensystem auf zellulärer und subzellulärer Ebene zu visualisieren und molekulare Veränderungen im zellulären Kontext zu betrachten. Neueste Entwicklungen bei der Bildgebung in großer Tiefe haben weitere Einblicke in die neuronalen Funktionen geliefert. Neue Technologien wie die Markierung genetischer Zellen und die Optogenetik ergänzen diese Entwicklungen.

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Herausforderungen bei der Bildgebung in der neurowissenschaftlichen Forschung

Die Erforschung des Nervensystems erfordert häufig die Kombination von hoher Auflösung, tiefer Bildgebung und Visualisierung großer Schnitte. Sie benötigen auch Flexibilität, um verschiedene Arten von Proben abzubilden, z. B. lebende Zellen, Gewebe, Organoide und Modellorganismen.

Die Untersuchung schneller dynamischer Prozesse wie Zelltransport oder synaptisches Remodelling erfordert den Einsatz von Hochgeschwindigkeitsmikroskopie. Eine der größten Herausforderungen der Hochgeschwindigkeitsmikroskopie besteht darin, hochauflösende Bilder zu erfassen und gleichzeitig eine Fluoreszenzsättigung zu vermeiden.

Die neurowissenschaftliche Forschung umfasst häufig die großflächige und volumetrische Bildgebung. Die Notwendigkeit, die Fluoreszenzstreuung und das Hintergrundsignal zu reduzieren, kann die Erfassung von Bildern mit hohem Kontrast und hoher Auflösung erschweren, die jedoch besonders wichtig sind, wenn die neuronale Architektur in dichten Geweben wie Hirnschnitten untersucht wird.

Widefield

THUNDER Imager

Kultivierte kortikale Neuronen. Z-Stapel von 59 Ebenen (Dicke: 21 µm). Probe zur Verfügung gestellt von FAN GmbH, Magdeburg.

Mikroskopiemethoden für die neurowissenschaftliche Forschung

Die Untersuchung des Nervensystems beruht typischerweise auf konfokaler Mikroskopie zur hochauflösenden Abbildung von Ereignissen und Strukturen. Für eine tiefere in vivo-Bildgebung wird die Multiphotonenmikroskopie verwendet, da ihre Fähigkeit zur Verwendung einer Anregung im nahen Infrarotbereich die Lichtstreuung verringert und eine tiefe Bildgebung mit minimaler Invasivität ermöglicht. Lichtblattmikroskopie wird auch für lichtempfindliche oder 3D-Proben bevorzugt. Sie verringert die Phototoxizität und bietet intrinsische optische Schnitte und 3D-Bildgebung.

  • Optogenetik ist eine Methode, bei der die neuronale Aktivität mithilfe von Licht gesteuert wird, was die Untersuchung spezifischer neuronaler Netzwerke und der Signalübertragung von Zellen ermöglicht. Sie erfordert die Expression von lichtempfindlichen Proteinen in der neuronalen Zellmembran. Die Untersuchung von Ereignissen im Nanobereich mithilfe der Optogenetik in Kombination mit einer im Millisekundenbereich zeitgesteuerten Präzisionsverglasung ist eine vielversprechende Technologie, um bestimmte Zeitpunkte innerhalb eines dynamischen Prozesses zu untersuchen.
  • Elektrophysiologie ist die Untersuchung der elektrischen Eigenschaften von Geweben und Zellen und umfasst die Untersuchung der elektrischen Eigenschaften von Neuronen. Die Funktion von Nerven- und Muskelzellen beruht auf Ionenströmen, die durch Ionenkanäle fließen. Eine Möglichkeit zur Untersuchung von Ionenkanälen ist die Patch Clamp Technik Diese Methode ermöglicht die detaillierte Untersuchung von Ionenkanälen und die Aufzeichnung der elektrischen Aktivität verschiedener Zelltypen, hauptsächlich erregbarer Zellen wie Neuronen.

THUNDER Imager

Mit THUNDER Imagern erhalten Sie in Echtzeit eine klare Sicht auf Details, auch tief in einer intakten Probe, ohne Unschärfen. Ihre Fähigkeit, scharfe Bilder aufzunehmen, verändert Ihre Arbeitsweise grundlegend, wenn Sie Modellorganismen, Gewebeschnitte und 3D-Zellkulturen wie Organoide abbilden. Sie können dickere Schnitte verwenden und größere Strukturen abbilden als mit einem üblichen Weitfeldmikroskop.

STELLARIS Konfokalmikroskop-Plattform

STELLARIS ermöglicht ihnen mehr zu sehen. Sammeln Sie genauere Daten und beweisen Sie Ihre Hypothese präzise. Die Synergie zwischen der neuen Generation von Power HyD-Detektoren, dem vollständig optimierten Strahlengang und dem einzigartigen Weißlichtlaser bietet Ihnen eine perfekte Bildgebungsleistung. Ihre Antworten sind klarer, basieren auf helleren Signalen, bieten mehr Kontrast und erstaunliche Details, selbst wenn mehrere Fluorophore in geringer Konzentration vorhanden sind.

SP8 DIVE (Deep In Vivo Explorer)

SP8 DIVE (Deep In Vivo Explorer) ist das erste Multiphotonenmikroskop mit spektral einstellbarer Detektion. Es bietet maximale Eindringtiefe und Kontrast für eine tiefe in vivo-Bildgebung. Mit dem SP8 DIVE können Sie tiefste Einblicke und feinste Details einstellen und gleichzeitig mehrere Marker mit perfekter Farbseparation abbilden. Aufgrund seiner hohen Präzision und Empfindlichkeit eignet es sich perfekt für die Abbildung lebender Neuronen. 

Products related to Neuroscience Research

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Multiphotonenmikroskop STELLARIS 8 DIVE

STELLARIS 8 DIVE

DIVE und STELLARIS wurden zusammengeführt, um Ihnen die Stärke flexibler Mehrfarben-Multiphoton-Bildgebung zu bieten.

STELLARIS – Plattform für konfokale Mikroskopie

STELLARIS

Mit der Konfokalplattform STELLARIS haben wir die Konfokalmikroskopie neu erfunden, um Sie der Wahrheit näher zu bringen.

THUNDER Imager Model Organism

Der THUNDER Imager Model Organism ermöglicht die schnelle und einfache 3D-Erforschung ganzer Organismen in der entwicklungs- und molekularbiologischen Forschung.

THUNDER Imager 3D Cell Culture

THUNDER Imager Live Cell & 3D Cell Culture & 3D Assay

THUNDER Imager bieten Ihnen eine Lösung für fortgeschrittene 3D-Zellkultur-Assays - egal ob Sie Stammzellen, Sphäroide oder Organoide untersuchen.

THUNDER Imager Tissue

Der THUNDER Imager Tissue ermöglicht Echtzeit-Fluoreszenz-Imaging von 3D-Gewebeschnitten, die typischerweise in der Neurowissenschaft und der Histologie-Forschung verwendet werden.

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Neuronal cells

Nucleus (DAPI, blue), Tubulin (Cy3, green), Nestin (Cy5, red), DCX (Cy2, magenta). Acquired with the DMi8 S system

Light Microscopes

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