Axon den Weg für die Zwei-Photonen-Bildgebung an lebenden Organismen

Herausforderung

Die Multiphotonen-Bildgebung lebender Zellen in der klinischen Forschung ermöglicht In-vivo-Biopsien in Echtzeit und damit eine schnellere Erkennung und Behandlung von Krankheiten. Ein entscheidender Schritt in diesem Prozess ist die Entwicklung eines kompakten, benutzerfreundlichen und kostengünstigen Systems. Zu diesem Zweck hat sich das südkoreanische Unternehmen IVIM Technology der Entwicklung des weltweit kompaktesten und kostengünstigsten Femtosekunden-Lasermoduls verschrieben, in das ein Zwei-Photonen-Mikroskopsystem für die In-vivo-Bildgebung integriert ist. Konkret ist es das Ziel, ein System anzubieten, das für nicht-fachkundige Anwender geeignet ist, eine hervorragende Bildqualität bietet und nur minimal in lebende Tierorgane eingreift. Die zentrale Herausforderung für IVIM besteht darin, dass der benötigte Laser nicht nur alle erforderlichen Funktionen und Leistungsmerkmale aufweisen muss, sondern auch kompakt und preisgünstig sein soll. 

Lösung

Das neu vorgestellte IVIM-MS2 ist ein integriertes System für die in-vivo-Zweiphotonenmikroskopie, das Axon von Coherent enthält. Dr. Pilhan Kim, CEO von IVIM Technology und Professor am Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), erklärte: „Mit diesem Mikroskop lassen sich die komplexen dynamischen Verhaltensweisen zahlreicher Zellen im lebenden Organismus beobachten. Als Kerntechnologie der nächsten Generation kann es die unbekannten pathophysiologischen Mechanismen verschiedener menschlicher Krankheiten aufklären und verspricht die Entdeckung neuer Behandlungsmethoden.“ Er wies darauf hin, dass es vor der Einführung dieses Systems für Anwender sehr schwierig war, die benötigten Bilder an verschiedenen Organen zu erhalten, da sie dafür den Umgang mit herkömmlichen Zwei-Photonen-Systemen beherrschen mussten.

Dr. Kim erklärte, dass sich das IVIM aus mehreren Gründen für Axon entschieden habe. Seine integrierte, luftgekühlte AOM-Einheit, die kompakte Bauweise, die robuste Konstruktion sowie der wartungsfreie Betrieb machen ihn zum idealen Laser für das IVIM-MS2. Er fügte hinzu: „Dank der Luftkühlung und des integrierten AOM-Designs kann das IVIM ein einfacheres und kostengünstigeres optisches Design verwenden, was zu einer höheren Systemzuverlässigkeit und längeren Betriebszeiten führt.“ Die Gesamtleistungssteuerung (TPC) ermöglicht eine schnelle Leistungsmodulation; die einstellbare Vorkompensation ermöglicht die Anpassung der Pulsbreite am Probenort. Der Laser ermöglichte ihnen die Entwicklung eines integrierten, hochauflösenden Systems zur schnellen 3D-In-vivo-Two-Photon-Bildgebung. 

Ergebnis

Mithilfe eines brandneuen integrierten Live-Mikroskopiesystems können Forscher nun in lebenden Organismen hochauflösende und hochdynamische molekulare und zelluläre Prozesse wie Genexpression, Proteinaktivität, Zelltransport und Zell-Zell-Interaktionen untersuchen.

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