Real-time confocal 4D imaging of fast and long-term processes in living tissues and cells

In dit project is een zogenaamde 4D analyse (drie-dimensionaal en in de tijd gevolgd) uitgevoerd met behulp van twee geavanceerde microscopen, een confocale laser-scanning microscoop (Zeiss 510 Meta CLSM) en een normale epi-fluorescentie microscoop. Beide microscopen zijn uitgerust met software die het mogelijk maakt ultrasnelle opnames in de tijd te doen. Het doel was om nieuwe inzichten te verwerven in het gedrag van eiwitten en andere intracellulaire componenten en in het uitwerken en beschrijven van biochemische prcessen in de cel.

Gebruik van de twee systemen maakte het mogelijk om processen in levende weefsels (en cellen) te volgen. Deze konden lange tijd gemeten worden in de microscopische opstelling. We hebben het systeem voornamelijk in 3 opstellingen gebruikt: 1) analyse van (micro)vasculaire processen (intravitaal microscopie), m.a.w. het gericht afleveren van stoffen in de vasculaire laag, gen therapie en weefsel ontwikkeling; 2) analyse van transport processen in neuronen, met daarin begrepen de meting van cytoskelet en vesiculaire dynamiek; 3) visualiseren van nucleaire dynamiek.

Binnen het Erasmus MC zijn de twee systemen verankerd in het zogenaamde Optical Imaging Center (OIC), waardoor de opstellingen voor iedereen bruikbaar waren (bijvoorbeeld door het instellen van een internet agenda) en er een goede supervisie was.

Voor het analyseren van processen in levend weefsel is gebruik gemaakt van een geavanceerd “dorsal skinfold window” model (naar het model ontwikkeld door Dr R.K. Jain, Harvard Medical School), wat het mogelijk maakt de kinetiek van processen in bloedvaten te bekijken (men kijkt door een glazen objectglaasje direct in het vaten stelsel van een muis of rat). Meting van de farmacodistributie en het gerichte afleveren van drugs, in tumor of anderzins aangedaan weefsel, was mogelijk. We konden ook ontwikkelings processen bestuderen in gezond vaatweefsel. hoge numerieke apertuur lenzen werden gebruikt. Doordat we zogenaamde eNOS-GFP muizen gebruikten konden we groene fluorescentie in endotheel cellen specifiek volgen.

Het Erasmus MC heeft een leidende positie verworven voor wat betreft het gebruik van diermodellen voor het bestuderen van gentherapie, tumor repons, drug delivery en vaatprocessen. Een ander speerpunt van onderzoek betreft neuronale processen met een focus op het cytoskelet en organel transport in gezonde en zieke cellen. Wij hebben een aantal muismodellen gemaakt die neuro-degeneratieve en –ontwikkelings stoornissen nabootsen en gebruiken die om cellen te isoleren voor studies met de twee systemen. Een aantal groepen hebben fluorescent gemarkeerde eiwitten gemaakt waarmee intracellulaire dynamiek bestudeerd kan worden.

Binnen het Erasmus MC is het Optical Imaging Centre (OIC; http://www.erasmusmc.nl/oic) een gecombineerde interdisciplinaire ‘task force’ toegespitst op innovatie, applicatie en onderhoud van een brede varietiet van optische imaging modaliteiten. Door de brede inzet van het OIC, worden de bestaande microscopen (4 confocals, een widefield, een tirf , 4Pi microscoop en 8 werkstations) zeer intensief gebruikt (>120 actieve gebruikers, ongeveer 5% van buiten het Erasmus MC). De gebruikers van het OIC worden getraind door organisatie van een introductie cursus (8 maal/jaar) en een intensieve half jaarlijkse cursus (“In vivo Imaging”) naast thematische symposia. De cursussen en symposia staan open voor zowel medewerkers van het Erasmus MC als deelnemers uit binnen en buitenland. Alle informatie over de microscopen, ruimtes, apparatuur beschrijving, boeking van microscopen, boeking van cursussen en contact personen is te vinden op de OIC website (http://www.erasmusmc.nl/oic) voor zowel interne als externe gebruikers. Een overzicht van het gebruik van de besproken microscoop over 2006 staat hieronder.

Afdeling Uren
Genetics 811
Neurosciences 683
Hematology 215
Surgical Oncology 178
Clinical genetics 167
Zeiss maintenance 131
Cell biology 105
OIC course 64
Pathology 5