Forschern vom Max Planck Florida Institut für Neurowissenschaften, USA, und von der Kanazawa-Universität in Japan ist es gelungen, die Strukturdynamik lebender Nervenzellen in nie zuvor erreichter Auflösung zu betrachten.

Die Raster-Kraft-Mikroskopie (Atomic force microscopy, AFM) ist eine relativ neue und bedeutende Technologie, um Oberflächen abzutasten und atomare Kräfte im Nanometerbereich zu messen.

Die Wissenschaftler haben die AFM-Technologie modifiziert, um das System mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung für lebende eurkaryotische Zellen nutzbar zu machen. Das neue System ermöglicht die Analyse von Veränderungen in der Zellmorphologie mit einem Auflösungsvermögen, das ungefähr 20-100 Mal besser ist als ein Standardmikroskop, schreiben die Autoren in ihrer heutigen Pressemitteilung.

In ihrer Studie konnten sie zeigen, dass sich mit dem AFM-Mikroskop strukturelle Veränderungen und Remodellierungen auf der zelloberfläche beobachten lassen, wie sie z.B. bei der Morphogenese von Filipodien, Aktinveränderungen, bei der Bildung von Vertiefungen oder während einer Endozytose in Folge von Umwelteinflüssen auftreten.

Nach Angaben des Neurowissenschaftlers und wissenschaftlichen Direktors des Max Planck Florida Instituts für Neurowissenschaften, Dr. Ryohei Yasuda, bietet sich hier in absehbarer Zukunft eine Möglichkeit an, die Morphologie von Synapsen im Nanometerbereich in Echtzeit zu visualisieren. Dies ermöglicht neue Erkenntnisse über die Art, wie durch Synaptische Plastizität neue Erinnerungen entstehen können.

Die Wissenschafter haben ihre Entwicklung im Open Access-Journal Scientific Reports veröffentlicht.

Shibata, M., Uchihashi, T., Ando, T. & Yasuda, R. (2015): Long-tip high-speed atomic force microscopy for nanometer-scale imaging in live cells. SCIENTIFIC REPORTS 5: 8724, DOI: 10.1038/srep08724.

Quelle:
http://www.maxplanckflorida.org/news-and-media/news/scientists-optimize-high-speed-atomic-force-microscopy-for-imaging-neurons-in-nanoscale-resolution/