Philipps University Marburg, Institute of Cytobiology and Cytopathology, Germany

Philipps University Marburg, Institute of Cytobiology and Cytopathology, Germany

The Institute is integrated into the Faculty of Medicine of the Plilipps University in Marburg. The members are doing basic research in cell biology and biological chemistry. The institute is also responsible for the training of students of medicine, dentistry and human biology. Central research projects deal with molecular mechanisms in the biogenesis of cell organelles. The understanding of mutations of the involved proteins is of particular interest here, because these cause diseases. The research is mainly done using the model organisms yeast, mouse and rat. Further, different cell culture systems from mammals are used. The spectrum of methods in the particular projects involves cell biological, biochemical, immunohistochemical, molecular biological and genetical techniques. 

Central research areas are:

  • Biogenesis of Ferric-Sulfur-Proteins in the Mitochondria and in the Cytosol
  • Molecular Basics of the neurodegenerative Disease Friedreich's Ataxie
  • Mechanism and Regulation of the Mitochondrial Ferric-Transport
  • Maturation and Sorting of Proteins in Polarized Epithelia Cells
  • Function of lysosomale Proteins
  • Function of the Mys-Binding Protein Miz-1 in Keratinocytes

http://www.uni-marburg.de/fb20/cyto/

Patch pipette touching a murine hippocampal neuron. Image courtesy of A. Aguado, Ruhr University Bochum, Germany.

什么是膜片钳技术?

离子通道的生理学一直是神经科学家感兴趣的一个重要话题。诞生于1970年代的膜片钳技术开启了电生理学家的新时代。它不仅可以对整个细胞进行高分辨率电流记录,还可以对切下的细胞膜片进行高分辨率电流记录。甚至可以研究单通道事件。然而,由于需要复杂且高灵敏的设备,广泛的生物学背景和高水平的实验技能,电生理学仍然是最具挑战性的实验室方法之一。
Cellular microtubule network in a fibroblast cell

如何为免疫荧光显微镜制备样本

免疫荧光(IF)是一种用于可视化观察细胞内过程、状态和结构的强大工具。IF制剂可通过多种显微镜技术(如激光共聚焦、宽场荧光、全内反射成像等)来加以分析,具体取决于应用目的或研究人员的关注重点。与此同时,在很多使用至少一套简易荧光显微镜的研究工作组当中,IF早已成为不可缺少的一部分。
表达 GFP 标记的细胞粘附分子 CD44 的乳腺癌肿瘤细胞的 TIRF 图像,该分子位于细胞膜上,通过 TIRF 成像。

全内反射荧光(total internal reflection fluorescent microscope,TIRF)显微镜

全内反射荧光(TIRF)是荧光显微镜技术中的一项特殊技术,由密歇根大学安娜堡分校的 Daniel Axelrod 于 1980 年代初开发。TIRF 显微镜能提供轴向分辨率低于 100 纳米的超高清晰图像,这使得观察膜相关过程成为可能。
微管蛋白的 TIRF 图像,YFP 标记,穿透深度:120 毫米

全内反射荧光显微镜(total internal reflection fluorescent microscope,TIRFM)在生命科学研究中的应用

全内反射荧光显微镜的独特之处在于利用衰逝波激发荧光团。与传统的弧光灯、LED 或激光宽场荧光照明方式不同,衰逝波仅能从盖玻片/介质界面开始穿透样本约 100 纳米深度。

超分辨率 GSDIM 显微镜

纳米级技术GSDIM(基态耗尽显微镜后单分子返回)提供了细胞内蛋白质和其他生物分子空间排列的详细图像。目前市场上已有首个商业系统(Leica SR GSD),它正在帮助将GSDIM技术推广给更多研究实验室和成像中心的用户。
Section taste buds rabbit, differential interference contrast microscope

光学对比方法

光学对比方法可以轻松检查活体和无色标本。不同的显微技术旨在将光与标本相互作用所产生的相位变化转变为人眼可见的亮度差异的振幅变化。
Transgenic Mouse Embryo, GFP

显微镜中的荧光

荧光显微技术是一种特殊的光学显微镜技术。它利用的是荧光色素在一定波长的光激发下发光的能力。通过抗体染色或荧光蛋白标记,可以用这种荧光色素标记感兴趣的蛋白质。这样就可以确定单分子物种的分布、数量及其在细胞内的定位。此外,还可以进行共定位和相互作用研究,使用可逆结合染料(如 Ca2+ 和 fura-2)观察离子浓度,以及观察细胞的内吞和外吞过程。如今,利用荧光显微镜甚至可以对亚分辨率颗粒进行成像。
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