| year | 2007 |
| author(s) | Bianca Reinhard |
| title | Mikro-Axial-Tomographie: Optimierung für die hochauflösende 3D-Rekonstruktion von zellulären Strukturen |
| KIP-Nummer | HD-KIP 07-15 |
| KIP-Gruppe(n) | F2 |
| document type | |
| Keywords (shown) | Mikro-Axial-Tomographie, Optimierung, 3D-Rekonstruktion, zellulären Strukturen |
| Abstract (de) | Die Mikro-Axial-Tomographie ist ein neues licht-mikroskopisches Verfahren, bei dem das Objekt aus verschiedenen Winkeln registriert wird. In dieser experimentellen Arbeit werden zunächst die Parameter des aktuellen Aufbaus des Mikro-Axial-Tomographen für biologische Anwendungen angepasst. Dazu gehören die Anpassung der Brechungsindices von Glasfaser und Immersionsmedium, die Modifikation von Präparationsprotokollen für die Anwendung auf der Glasfaser, ebenso wie die Auswahl des passenden biologischen Untersuchungsobjekts. Anhand des Aktinzytoskeletts von CAL-51 Zellen, das mit Alexa Fluor ® 488-Phalloidin markiert wird, wird gezeigt, wie die Präparation auf die Glasfaser adaptiert wird und aus Bildstapeln, die aus drei verschiedenen Winkeln aufgenommen werden, eine dreidimensionale Struktur rekonstruiert werden kann. Mit dieser Rekonstruktion kann die Anisotropie der Auflösung eines Weit-Feld-Mikroskops in axialer Richtung stark verringert werden. Auf diese Weise ist es möglich, auch komplexere innerzelluläre Strukturen mit einem einfachen Epi-Fluoreszenzmikroskop zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser experimentellen Arbeit zeigen die ersten Zellen, die mit dieser Art Mikroskop aufgenommen und anschließend rekonstruiert wurden. Es werden die Grundlagen für die Anwendung des Mikro-Axial-Tomographen in der Zellbiologie gelegt und gezeigt, daß er mit wenigen Anpassungen für viele aktuelle Fragestellungen eingesetzt werden kann. Die Möglichkeit, den Mikro-Axial-Tomographen im SMI (engl. Spatially Modulated Illumination)-Mikroskop einzusetzen, wird in einer "proof-of-concept" Messung untersucht. |
| Abstract (en) | The Micro-Axial-Tomograph is a new device for light-microscopy which allows an object to be imaged from different angles. The acquisition of data stacks from three different viewing angles allows for the reconstruction of three-dimensional structures. With this reconstruction the anisotropy of a wide-field-microscope in axial direction can be reduced. Within this experimental thesis the parameters of the setup are adjusted for biological applications. This included matching the refractive indices of the glassfibre and the immersion medium, the modification of the preparation protocols for samples on a glasfibre as well as the selection of an suitable biological specimen. The adapted preparation method and following 3D reconstruction is demonstrated on Cal-51 cells in which the actin cyto-skeleton was labelled with Alexa Fluor ® 488-Phalloidin. With this setup it is possible to research more complex internal structures within the cell. The results of this experimental thesis show the first cells which have been recorded with this kind of microscope and have been reconstructed afterwards. The foundations of the use of the Micro-Axial-Tomograph in applications of cell-biology are laid and it is shown that it can be employed in many current problems with only a few adjustments. The possibility to combine the Micro-Axial-Tomograph with the SMI-microscope is investigated in a proof-of-concept experiment. |
| Datei | Diplomarbeit Bianca Reinhard |
