Optical Imaging Competence Centre Erlangen (OICE)

OICE ist ein zentrales wissenschaftliches Zentrum der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Die Aufgabe des Zentrums besteht darin, über seine Core Facility Unit den Zugang zu hochwertigen Lichtmikroskopen bereitzustellen und zu koordinieren, über seine Exploratory Research Unit die Forschung und Entwicklung neuer Systeme und Techniken zu fördern und über seine Education and Training Unit Schulungen für Forscher aller Niveaus anzubieten. Die Geräte des OICE stehen Forschern der FAU, lokalen Forschungsinstituten (wie Max-Planck, Fraunhofer usw.), aber auch allen Forschern aus dem Ausland zur Verfügung!

OICE
  1. Visulaisierung von Organoiden mittels Spinning Disc Laser Scanning Mikroskop: Untersuchung des Zusammenbruchs der intestinalen Barrierefunktion in lebenden Organoiden

Um die Integrität der Darmbarriere zu untersuchen, haben wir einen In-vitro-Assay auf Basis dreidimensionaler Organoide des Dünndarms von Mäusen entwickelt. Dieses System ersetzt herkömmliche zweidimensionale Monolayer-Kulturen und reduziert den Bedarf an In-vivo-Tierversuchen erheblich. Die Organoide, die einmal aus Darmgewebe gewonnen wurden, behalten die physiologische Organisation des Epithels, einschließlich funktioneller tight junctions, bei und bilden daher ein ethisch und biologisch relevantes Modell der Darmbarrierefunktion ab. Insgesamt stellt dieser organoidbasierte Barriere-Assay eine klare Umsetzung des 3RPrinzips dar – Ersatz von Tierversuchen, Reduzierung der Tieranzahl und Verfeinerung des Versuchsaufbaus – und fördert gleichzeitig das mechanistische Verständnis der Integrität der Darmepithelzellen.

Replacement:

Der Assay ermöglicht die mechanistische und funktionelle Analyse der Integrität der Epithelbarriere unter Verwendung lebender Organoide anstelle lebender Tiere. Er ermöglicht die direkte Visualisierung und Quantifizierung von Permeabilitätsveränderungen, wie z. B. der Aufnahme von Lucifer Yellow nach Behandlung mit Zytokinen oder EGTA, unter vollständig kontrollierten In-vitro-Bedingungen.

Reduction:

Organoide von einer einzigen Spendermaus können vermehrt und für mehrere parallele Experimente verwendet werden. Diese hohe experimentelle Ausbeute aus einer einzigen Präparation verringert die Gesamtzahl der für statistisch robuste Daten erforderlichen Tiere erheblich.

Refinement:

Der Ansatz verfeinert die experimentellen Verfahren, indem er invasive Tierbehandlungen überflüssig macht, die Reproduzierbarkeit verbessert und eine zeitaufgelöste Live-Bildgebung der Barrieredynamik unter genau definierten Bedingungen ermöglicht. Das System unterstützt die Prüfung von Induktoren und Inhibitoren des Barriereabbaus oder -schutzes auf physiologisch sinnvolle Weise.

  1. Übersichts-/ Originalartikel


Bardenbacher, M., Ruder, B., Britzen-Laurent, N., Naschberger, E., Becker, C., Palmisano, R., Stürzl, M., Tripal, P. Investigating Intestinal Barrier Breakdown in Living Organoids. J. Vis. Exp. (2020), https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32281970/

  1. Angebote


Die Technik wird regelmäßig in Kursen am OICE vermittelt. OICE bietet über das hier einesetzte Gerät (Spinning Disc Laser Scanning Mikroskop) weiter Technologien wie Multi-Photon Laser Scanning, Lightsheet Mikroskopie und Weitfeld Dekonvolution Mikroskopie an, um Organoide und Lebendzell und -gewebeproben zu untersuchen.

  1. Kontakt


Dr. Ralph Palmisano, Leiter
Optical Imaging Competence Centre Erlangen, OICE FAU
09131/8570321

ralph.palmisano@fau.de