Untersuchung von Struktur und Dynamik biologischer Membranen mit AFM und High-End Fluoreszenzmikroskopie in der Gruppe von Pierre-Emmanuel Milhiet am CBS in Montpellier

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Pressemeldung der Firma JPK Instruments AG

JPK Instruments, ein weltweit führender Hersteller von Nanoanalytik-Instrumenten für den „Life Sciences“- und „Soft Matter“-Bereich, berichtet über die Untersuchung von biologischen Membranen mit Rasterkraftmikroskopie (AFM) und High- End Fluoreszenzmikroskopie am Centre de Biochimie Structurale (CBS, dem CNRS und INSERM angegliedert) in Montpellier, Frankreich.

Der Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe von Dr. Pierre-Emmanuel Milhiet am CBS liegt auf der Einzelmolekülphysik. Dr. Milhiet und sein Team verwenden AFM und High-End Fluoreszenzmikroskopie (Single molecule tracking und Einzelmolekül- Lokalisationsmikroskopie bzw. SMLM), um sowohl die Struktur als auch die Dynamik von biologischen Membranen zu untersuchen. Über seine Arbeit sagt Dr. Milhiet: „Eines unserer Ziele ist die Entschlüsselung der molekularen Mechanismen, die bei der lateralen Segregation von Membrankomponenten beteiligt sind. Dabei verwenden wir künstliche Lipiddoppelschichten und intakte Zellmembranen. Ein Teil unserer Arbeit besteht auch darin neue Methoden zu entwickeln. So haben wir vor kurzem einen neuartigen Geräteaufbau realisiert, indem wir ein AFM von JPK mit einem Eigenbau-SMLM (insbesondere PALM und STORM) kombiniert haben. Hauptanlass dafür war die Tatsache, dass die laterale Auflösung, die das AFM auf der Oberfläche von intakten Zellen erreichen kann, in derselben Größenordnung liegt wie beim SMLM (einige zig Nanometer). Dadurch können die Strukturen, die die AFM Spitze abbildet, präzise zugeordnet werden. Desweiteren sind wir zusammen mit der Gruppe von Professor Toshio Ando in Japan an der Entwicklung eines High-Speed-AFM für die Abbildung von biologischen Membranen beteiligt.“

Sein Team nutzt AFM, da es sich sehr gut dazu eignet die Membrantopografie zu untersuchen. Aufgrund der vertikalen und lateralen Auflösung kann die Struktur von Membrananordnungen beobachtet und Einzelmoleküle (Proteine oder DNA) durch die Spitze charakterisiert werden. Ein weiterer enormer Vorteil im Vergleich zu anderen strukturbiologischen Techniken ist, dass in Flüssigkeiten gearbeitet werden kann. Dr. Milhiet entschied sich aus folgenden Gründen für das JPK-System: „Für ein Stand-alone-Gerät ist es außerordentlich stabil und ermöglicht Einzelproteinauflösung auf biologischen Membranen. Der HyperDrive(TM) Modus eignet sich dafür besonders gut. Außerdem kann der Tip-Assisted-Optics (TAO(TM) ) Probentisch von JPK mit dem Tip-Scanning-Verfahren kombiniert werden. Das ist sehr nützlich, um die Drift des Optikaufbaus zu kompensieren, die bei Langzeit-SMLM-Messungen auftreten kann. Einzelmolekülfluoreszenzmikroskopie mit AFM zu kombinieren ist wichtig, da die Integration von Methoden, die unterschiedliche Längen- und Zeitskalen abbilden, von der Molekül- bis hin zur Zellebene, notwendig ist, um komplexe biologische Fragestellungen anzugehen.“

JPK Instruments entwickelt, konstruiert und fertigt Instrumente in Deutschland zu weltweit anerkannten Standards der deutschen Feinmechanik, Qualität und Funktionalität. Für weitere Einzelheiten über das NanoWizard® AFM und weitere Produkte besuchen Sie uns auf der JPK Webseite www.jpk.com, YouTube, Facebook oder LinkedIn.



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JPK Instruments AG ist ein weltweit führender Hersteller von Nanoanalytik-Instrumenten, insbesondere von rasterkraftmikroskopischen Systemen (AFM) und optischen Pinzetten (Optical Tweezers), mit einem breiten Anwendungsspektrum von der Soft Matter Physik bis zur Nanooptik, von der Oberflächenchemie bis hin zur Zell- und Molekularbiologie. Als Experte in der Technologie der Rasterkraftmikroskopie hat JPK mit als erstes die bahnbrechenden Möglichkeiten der Nanotechnologie auf den Gebieten der Life Sciences und der Soft Matter erkannt. Durch Innovationsgeist, durch Spitzentechnologie und eine einzigartige Applikationsexpertise hat JPK die Nanotechnologie erfolgreich mit den Life Sciences zusammengeführt. JPK hat seinen Hauptsitz in Berlin sowie weitere Standorte in Dresden (Deutschland), Cambridge (UK), Singapur, Tokio (Japan) und Paris (Frankreich). Mit seinem globalen Vertriebsnetz und mehreren Support Centern betreut JPK die kontinuierlich wachsende Zahl von Anwendern mit ganzheitlichen Lösungen und erstklassigem Service direkt vor Ort.


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