Biografie

Dr. Liangyi Chen ist Boya Professor der Peking University. Er hat einen Bachelor der Xi'an JiaoTong University in Biomedizintechnik, studierte dann Biomedizintechnik und promovierte an der Huazhong University of Science and Technology. Sein Labor konzentrierte sich auf zwei miteinander verbundene Aspekte: Die Entwicklung neuer Bildgebungs- und quantitativer Bildanalysealgorithmen und die Anwendung dieser Technologien, um im Tiermodell zu untersuchen, wie die glukosestimulierte Insulinsekretion bei gesunden Tieren und im Erkrankungsfall auf verschiedenen Ebenen (Einzelzellen, Inselzellen und in vivo) reguliert wird. Die entwickelten Techniken umfassen die ultrasensitive Structured Illumination Microscopy mit Hesse-Matrizes (Hesse-SIM) für die superauflösende Bildgebung von Lebendzellen, den Sparse-Deconvolution-Algorithmus zur Erweiterung der durch die Optik begrenzten räumlichen Auflösung von Fluoreszenzmikroskopen, die durch superauflösende Fluoreszenz unterstützte Beugungs-Computertomographie (SR-FACT) zur Darstellung des dreidimensionalen Profils des zellulären Organellen-Interaktoms, die 3-achsige digitale Lichtscheiben- Zwei-Photonen-Mikroskopie (2P3A-DSLM) für die Bildgebung von Gewebe und kleinen Organismen und die schnelle hochauflösende Zwei-Photonen-Miniaturmikroskopie (FHIRM-TPM) für die Bildgebung des Gehirns von lebenden Mäusen. Zudem erhält er Mittel über das National Distinguished Scholar Fund Projekt der National Natural Science Foundation of China.

Abstract

Overcoming Physical Resolution Limits of Fluorescence Microscopes with Sparse Deconvolution (Überwindung der physikalischen Grenzen der Auflösung von Fluoreszenzmikroskopen mit Sparse-Deconvolution)

In diesem Vortrag wird Dr. Chen zwei neue hochauflösende Fluoreszenzmikroskopie-Methoden vorstellen, die in seinem Labor für die Live-Proben-Bildgebung entwickelt wurden:

„Die erste ist für die superauflösende (SR) Langzeit-Bildgebung von Lebendzellen bestimmt. Wir haben einen Dekonvolutionsalgorithmus für die Mikroskopie mit strukturierter Beleuchtung entwickelt, der auf Hesse-Matrizes (Hesse-SIM) basiert. Dieser Algorithmus nutzt die Kontinuität biologischer Strukturen in mehreren Dimensionen als A-priori-Wissen, um die Bildrekonstruktion zu steuern, und erzielt artefaktminimierte SR-Bilder mit weniger als 10 % der Photonendosis, die bei einer herkömmlichen SIM verwendet wird, während er aktuelle Algorithmen bei niedrigen Signalintensitäten deutlich übertrifft. Seine hohe Empfindlichkeit ermöglicht die Verwendung von Sub-Millisekunden-Anregungsimpulsen, gefolgt von Dunkelerholungszeiten, um das Photobleaching fluoreszierender Proteine zu reduzieren, was eine einstündige Zeitraffer-SR-Bildgebung in Lebendzellen ermöglicht.

Im Anschluss an diese anfänglichen Arbeiten stellten wir fest, dass die räumliche Auflösung von superauflösenden Mikroskopen für Lebendzellen durch den Flux der maximal gesammelten Photonen begrenzt ist. Dank des A-priori-Wissens über die Spärlichkeit und Kontinuität biologischer Strukturen entwickelten wir einen Dekonvolutionsalgorithmus, der die Auflösung von superauflösenden Mikroskopen bei gleichem Photonenflux um fast das Doppelte erhöht. Infolgedessen erreicht die Sparse-Structured-Illumination-Mikroskopie (Sparse-SIM) eine Auflösung von ~60 nm bei einer Bildrate von 564 Hz, wodurch komplizierte strukturelle Zwischenprodukte aufgelöst dargestellt werden können, darunter kleine vesikuläre Fusionsporen, ringförmige Kernporen, die von verschiedenen Nukleoporinen gebildet werden, und Relativbewegungen zwischen der inneren und äußeren Membran von Mitochondrien in lebenden Zellen. Ebenso kann die Sparse-Deconvolution verwendet werden, um die dreidimensionale Auflösung und den Kontrast der konfokalen Spinning-Disc-SIM (SD-SIM) zu erhöhen. Sie funktioniert auch unter Bedingungen mit unzureichendem Signal-Rausch-Verhältnis, was insgesamt eine routinemäßige vierfarbige, dreidimensionale, ~90 nm auflösende Bildgebung von Lebendzellen mit Superauflösung ermöglicht. Unserer Ansicht nach ist die Sparse-Deconvolution ein allgemein hilfreiches Tool, um die räumlich-zeitlichen Grenzen der Auflösung der Lebendzell-Fluoreszenzmikroskopie zu erweitern.“

Biografie

Krishanu Ray ist Mitglied der Indian National Science Academy und Professor am Department of Biological Sciences des Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), Mumbai, Indien. Er hat einen Master in Biophysik, Molekularbiologie und Genetik der University of Calcutta und promovierte in Molekularbiologie am TIFR unter der Ägide der Mumbai University. Anschließend arbeitete er am Institute of Molecular Cell Biology in Singapur und am Howard Hughes Medical Institute der University of California, San Diego, bevor er ans TIFR kam. Er gründete 1998 das Labor am TIFR, um die molekulare Zellbiologie von Motorproteinen und deren Einfluss auf die Entwicklung und das Verhalten eines Organismus zu untersuchen. Seine Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf Kinesin-2, einen molekularen Motor, und wie dieser lösliche und Vesikel-assoziierte Proteine in Axonen und Zilien als Reaktion auf äußere Reize bewegt. Er untersucht auch, wie Stress die kontraktile Aktomyosin-Assemblierung an der Zellmembran bewirkt. Dabei verwendet er mikroskopische Tools, um Protein-Protein-Interaktionen und -Dynamik sowie die subzelluläre Verteilung von fluoreszierenden Proteinen in Drosophila-Neuronen und anderen Geweben sichtbar zu machen.

Abstract

Applications of Fluorescence Resonance Energy Transfer and Fluorescence Recovery after Photobleaching In Vivo Using Drosophila as a Model System (Anwendungen der Fluoreszenzresonanzenergieübertragung und Fluoreszenzwiederherstellung nach dem Photobleichen in vivo unter Verwendung von Drosophila als Modellsystem)

Fluoreszenzspektroskopie wird zur Überwachung vieler molekularer Zustände und Parameter verwendet. Die Einführung der konfokalen Mikroskopie und genetisch codierter fluoreszierender Proteine erweiterte den Umfang der Anwendung dieser Technik in situ auf die zelluläre und subzelluläre Ebene zur Überwachung funktioneller Eigenschaften und der Verteilung endogener Proteine in ihrem natürlichen Milieu. In diesem Seminar werden Anwendungen von zwei bestimmten Methoden – Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfer (FRET) und Fluoreszenz-Wiederherstellung nach Photobleichung (FRAP) – in Drosophila-Lebendgeweben diskutiert. FRET ist eine molekulare Skala, mit der anhand der Daten zur Fluoreszenzlebensdauer und der Veränderungen der Akzeptor- und Donoremissionen Abstände zwischen zwei Teilen eines Proteins und zwischen zwei Proteinen bestimmt werden können. Wir nutzten diese Technik, um die Interaktionsdynamik zwischen den Untereinheiten des Kinesin-2-Motors und zwischen der Cholin-Acetyltransferase und dem Kinesin-2-Motor in Axonen zu untersuchen. FRAP ist ein einfaches und leistungsstarkes Tool, um den Fluss von Molekülen innerhalb einer Zelle zu bestimmen. Wir beobachteten die Bewegung löslicher Proteine wie etwa der Cholin-Acetyltransferase im Axon, des Geruchsrezeptor-Corezeptors in den Zilien und der F-Aktin-Dynamik in somatischen Zellen, die reife Spermatiden umgeben, mittels FRAP. Anwendungen dieser Tools lieferten entscheidende Einblicke in die Zustände der Protein-Protein-Wechselwirkungen und -Dynamiken innerhalb einer Zelle im jeweiligen biologischen Kontext.

Biografie

Dr. Zhixing Chen hat einen BSc in chemischer Biologie der Tsinghua University (2008) und einen PhD in Chemie der Columbia University (2014, bei Prof. Virginia Cornish und Wei Min). Weitere Stationen waren die Stanford University (Postdoc 2016–2018 bei Prof. Yan Xia), die Columbia University (Postdoc 2015) und die Peking University (RA 2008–2009). Zhixing Chen ist Chemiker mit Forschungserfahrung in den Bereichen Naturstoffsynthese, Polymerchemie, Fluoreszenz und nichtlineare optische Sonden, Biokonjugationschemie und Lebendzell-Imaging. Er führte Arbeiten in Zusammenhang mit einer Schwingungspalette, einer isotopisch editierten Alkin- und Nitrilgruppe für die Multiplex-Raman-Bildgebung und Ladderane-Entfaltung durch, bei der mechanische Kraft eingesetzt wurde, um ein Polymer von einem isolierenden Material in einen Halbleiter umzuwandeln. Zhixing Chen konzentriert sich derzeit auf die Entwicklung neuer Bildgebungswerkzeuge mit hoher Biokompatibilität für fortschrittliche Biobildgebungstechnologien.

Abstract

Gentle Probes for 4D Imaging (Sanfte Sonden für 4D-Imaging)

Moderne fluoreszenzbildgebende Verfahren eröffnen die Möglichkeit, die Dynamik von Organellen in Lebendzellen zu erforschen. Phototoxizität ist jedoch zu einem vorherrschenden Problem geworden, wenn verstärkte Beleuchtung angewendet wird. Dr. Chen präsentiert anhand von zwei Beispielen zu mitochondrialen Markern und Markern für die Insulinsekretion aus chemischer Sicht, wie man organische Farbstoffe mit minimaler Phototoxizität entwickelt. Diese biokompatiblen Sonden ermöglichen die Verringerung von Lichtschäden durch optische Ansätze und versprechen zusätzliche räumlich-zeitliche Informationen im Zeitalter der 4D-Physiologie.

Biografie

Dr. Dayong Jin ist seit 2017 Distinguished Professor an der University of Technology Sydney (UTS) und seit 2019 Chair Professor an der Southern University of Science and Technology.

Professor Jin promovierte 2007 an der Macquarie University. An der Macquarie University wurde er 2010 Dozent und 2013 Senior Dozent. 2014 wurde er zum außerordentlichen Professor und 2015 zum Professor ernannt.

An der UTS gründete er als Direktor das Australian Industry Transformation Research Hub for Integrated Devices for End-user Analysis at Low Levels (ARC IDEAL Hub), das Australia-China Joint Research Centre for Point of Care Testing (DISER POCT) des Ministeriums für Industrie, Wissenschaft, Energie und Ressourcen sowie das UTS-SUStech Joint Research Centre for Biomedical Materials & Devices, dessen drei Hauptprogramme das UTS Institute for Biomedical Materials & Devices (IBMD) unterstützen, um Fortschritte in der Phonetik und bei Materialien in bahnbrechende Biotechnologien zu verwandeln.

Seine Forschungsarbeiten liegen in den physikalischen, ingenieurwissenschaftlichen und interdisziplinären Wissenschaften, mit Expertise in den Bereichen biomedizinische Optik, Nanotechnologie, Mikroskopie, Diagnostik und Mikrofluidikgeräte.

Prof. Jin ist Gewinner des Australian Museum Eureka-Preises für interdisziplinäre wissenschaftliche Forschung (2015), Träger der John-Booker-Medaille der Australian Academy of Science (2017) und Gewinner des Prime Minister's Prize for Physical Scientist of the Year 2017. 2021 gewann Prof. Jin das Australian Laureate Fellowship und wurde in das Fellowship der Australian Academy of Technology and Engineering gewählt.

Abstract

Upconversion Nanophotonic Systems for Super-Resolution Imaging, Single Molecular Tracking, and High-Throughput Digital Assays (Upconversion nanophotonischer Systeme für superauflösende Bildgebung, Single Molecular Tracking und digitale Assays mit hohem Durchsatz)

Dr. Jin wird die jüngsten Fortschritte in der Nanophotonik, Biophonik und Quantenbiophotonik vorstellen, die deren Einsatz bei der Entwicklung von zellulären Sonden und Sensoren mit Einzelmolekül-Empfindlichkeit ermöglichen.

„Parallel zur Entwicklung molekularer Sonden haben wir neue Modalitäten erfunden und einige neue Geräte entwickelt, um hochdimensionale und hochaufgelöste Details von Lebendzellen zu erfassen.

In meinem Vortrag werde ich die jüngsten Fortschritte anhand einer neuen Serie von nanophotonischen „Super Dots“ vorstellen, die eine Upconversion von Infrarotphotonen in intensives sichtbares Licht im Nanomaßstab ermöglichen. Jeder einzelne Super Dot kann für hohe Helligkeit und nichtlineare optische Reaktionen mit mehr als 10^4 Lanthanoidionen hochdotiert werden. Seitdem wurden mehrere faszinierende Eigenschaften entdeckt, die Hochdurchsatz-Bioentdeckungen, Datenspeicherung, Einzel-Nanopartikel-Laser und hochsichere Fälschungsschutzanwendungen, Rekorde bei der Verfolgung des Transports von Einzelmolekülen, superauflösende Mikroskopie im Nanomaßstab, Thermometrie und seit kurzem digitale Untersuchungen mit Superkapazität für einzelne Moleküle und optische Pinzetten ermöglichen. Unsere Forschung ermöglicht die superauflösende Bildgebung einzelner Moleküle und Lebendzellen in ihrer physiologischen Umgebung, die Betrachtung subzellulärer Kompartimente bei der Ausübung ihrer Funktion und das Verständnis der Vorgänge in Lebendzellen auf Nanoebene. Damit ist ein neues Toolkit verfügbar, das mit Street View von Google vergleichbar ist und es Wissenschaftlern ermöglicht, Details des subzellulären „Verkehrs“ vergrößert darzustellen und live zu betrachten, die Komplexität der biowissenschaftlichen Maschinerie zu entschlüsseln und Gesundheitsprobleme zu erkennen, bevor sie kritisch werden.“

Biografie

Professor Gibson promovierte 2004 an der La Trobe University. Von 2005 bis 2009 war er Photonik-Entwicklungsingenieur bei Quantum Communications Victoria (QCV), wo er und Kollegen Australiens erstes kommerzielles Quantensicherheitsprodukt (QCV SPS 1.01) entwarfen und entwickelten. 2011 erhielt er ein Stipendium des Australian Research Council (ARC) für die Entwicklung von Diamanten-Hybridmaterialien für Sensoren, Biodiagnostik und Quantengeräte der nächsten Generation. Prof. Gibson ist derzeit Assistant Associate Dean (Physik, RMIT University), stellvertretender Direktor und RMIT Node Leader des ARC Center of Excellence for Nanoscale BioPhotonics und stellvertretender Direktor des Sir Lawrence Wackett Center for Defense an der RMIT University. Er hat weitreichende Forschungsinteressen in den Bereichen Diamanten, fluoreszierende Nanosonden, Materialien mit breiter Bandlücke, Einzelphotonenquellen, Quantensonden, Integration von Nanohybridmaterial, Faseroptik, Photonik, Biophotonik, optische, konfokale und Rasterkraftmikroskopie. Er ist Autor von mehr als 100 Publikationen in Fachzeitschriften.

Abstract

Nanoscale Biophotonics: Using Multimodal Imaging to Understand the Inner Workings of the Body (Biophotonik im Nanomaßstab: Verwendung multimodaler Bildgebung zum Verständnis der Funktionsweise des Körpers)

Lichtbasierte Bildgebungs- und Sensorwerkzeuge können unser Verständnis der komplexen chemischen und molekularen Prozesse in und um Zellen im lebenden Körper voranbringen [1]. Fluoreszierende Nanodiamanten (NDs) sind ein attraktives Tool im Nanomaßstab mit vielen einzigartigen und äußerst nützlichen Eigenschaften für Bioimaging- und Biosensoranwendungen [2]. Ihre Fluoreszenz wird durch optische Anregung atomarer Defekte, wie z. B. des negativ geladenen Stickstoff-Fehlstellen-Zentrums, innerhalb des Diamant-Kristallgitters erzeugt. Langwellige Emission, hohe Helligkeit, kein Photobleichen, kein Photoblinken, Nanometergröße, eine Empfindlichkeit bei Raumtemperatur gegenüber Magnetfeldern und Mikrowellen und eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen chemischen Abbau machen NDs fast zur idealen fluoreszierenden Bioimaging-Nanosonde [3]. Ich werde diese spannenden Eigenschaften im Detail diskutieren und einige Beispiele für die Wirkung der Oberflächenfunktionalität auf ihre fluoreszierenden Eigenschaften [4], ihre Verwendung als fluoreszierende Sonden für die pH-Messung [5] und Wasserstoffperoxid-Erfassung in biologischen Systemen [6] und den Effekt der Partikelgröße auf Nanodiamant-Fluoreszenz und kolloidale Eigenschaften in biologischen Medien [7] geben. Zudem werde ich auch auf Biosensorhybridanwendungen eingehen, zum Beispiel auf den Einbau von NDs in elektrogesponnene Materialien aus Polycaprolacton [8] und Seide [9].

Biografie

Dr. Karthik Mallilankaraman promovierte in medizinischer Mikrobiologie an der Universität von Madras, Indien. Er wechselte an die University of Pennsylvania in Philadelphia, Pennsylvania, um ein Postdoktorandenstipendium bei Professor David Weiner über die Entwicklung von DNA-Impfstoffen gegen das Chikungunya-Virus zu absolvieren. Dann wechselte er an die Temple University in Philadelphia, um den mitochondrialen Calcium-Uniporter zu untersuchen. Er identifizierte die regulatorische Untereinheit des Uniporters MCUR1 und entdeckte den Gatekeeper des Uniporters, der den Sollwert der mitochondrialen Calciumaufnahme festlegt. Für diese Arbeiten erhielt er 2013 den Young Bioenergeticist Award der Biophysical Society. Zur weiteren Erforschung der Calciumregulation der mitochondrialen Matrix kehrte er an die University of Pennsylvania (Labor Foskett) zurück und arbeitete an Regulationsmechanismen des mitochondrialen Calcium-Uniporters. Dr. Karthik zog 2015 nach Singapur und gründete seine unabhängige Forschungsgruppe am Department of Physiology der YLL School of Medicine der National University of Singapore.

Abstract

Complex Regulation of Mitochondrial Calcium Uniporter Complex (Komplexe Regulation des mitochondrialen Calcium-Uniporter-Komplexes)

Die Zellatmung in Eukaryoten findet aerob und anaerob statt. Ein Großteil der Energie stammt jedoch aus der aeroben Atmung. Die aeroben Phasen finden innerhalb von Organellen, den Mitochondrien, in zwei Schritten statt: dem Krebszyklus und der Elektronentransportkette. Mitochondrien werden auch als „Kraftwerke“ der Zelle bezeichnet, da sie den größten Teil des Adenosintriphosphats (ATP) zur Energieversorgung der Zelle erzeugen. Interessanterweise wird die aerobe Atmung durch einen wichtigen Second Messenger, das Calcium, reguliert. Calcium in der mitochondrialen Matrix fungiert als Cofaktor im Krebszyklus und in der Elektronentransportkette.

Mein Vortrag konzentriert sich darauf, wie Calcium durch einen streng regulierten Ionenkanal in der inneren Mitochondrienmembran in die mitochondriale Matrix gelangt. Der mitochondriale Calcium-Uniporter (MCU) ist der Ca2+-selektive Ionenkanal in der inneren Mitochondrienmembran (IMM), der die Ca2+-Aufnahme aus dem Zytoplasma in die mitochondriale Matrix vermittelt, um den Stoffwechsel, den Zelltod und die zytoplasmatische Ca2+-Signalübertragung zu regulieren. Es handelt sich dabei um einen Proteinkomplex aus der porenbildenden Untereinheit MCU und akzessorischen Proteinen wie MICU1, MICU2, MCUR1 und EMRE. Wir entdeckten MCUR1 als positiven Regulator des Uniporters sowie die Rolle von MICU1 beim Gatekeeping der MCU. Der Verlust von MCUR1 unterbindet die mitochondriale Calciumaufnahme und reduziert die ATP-Bildung, wodurch AMPK-vermittelte überlebensfördernde Autophagie aktiviert wird. Der Verlust von MICU1 führt dagegen zu einer konstitutiven MCU-Aktivierung, einer verstärkten mitochondrialen Ca2+-Aufnahme bei niedrigem zytoplasmatischem [Ca2+] und einer mitochondrialen Ca2+-Überladung. Wir konnten erstmals zeigten, dass MICU1 eine Gatekeeping-Funktion hat und die Permeabilität des Uniporters in situ unter einen Schwellenwert von 1-3 μM externem freiem Ca2+ reduziert, um eine mitochondriale Ca2+-Überladung unter basalen Bedingungen zu verhindern. Zwar ist die Lokalisierung von MICU1 umstritten, aber die meisten Studien, einschließlich unserer jüngsten Arbeit, sprechen für eine Lokalisierung von MICU1 und MICU2 im Intermembranraum. Somit werden Mitochondrien durch einen einzigartigen Molekülkomplex, der Ca2+-Sensoren auf beiden Seiten der IMM, MICU1 und MICU2 auf der IMS-Seite und die unbekannten Ca2+-Sensor-Matrixkomponenten des Uniporter-Komplexes umfasst, vor Ca2+-Mangel unter Bedingungen mit niedriger Ca2+-Konzentration und auch vor Ca2+-Überladung unter normalen Ruhephasen geschützt.

Biografie

Shaoling Qi ist Senior Product Manager für Life Science bei Olympus China. Nach ihrem MA von der School of Life Science der Tsinghua University 2009 arbeitete sie als Anwendungsspezialistin für Olympus Life Science. Mit jahrelanger praktischer Erfahrung und Anwendungskenntnissen in der erweiterten Mikroskopie hilft Shaoling Qi Wissenschaftlern, Bildgebungslösungen zu identifizieren und anzuwenden, die ihre Forschungsziele unterstützen und voranbringen. Derzeit leitet sie das kundenspezifische Geschäft in China und ist verantwortlich für Life Science Produktmanagement, Marketing und Verkaufsunterstützung von High-End-Bildgebungssystemen wie Konfokal- und Multiphotonensystemen und Superauflösungstechnologie.

Abstract

Stunning Details in Living Cells Using Olympus’ IXplore SpinSR System (Atemberaubende Details in lebenden Zellen mit dem IXplore SpinSR System von Olympus)

Superauflösende Bildgebung von Lebendzellen wird in den Biowissenschaften, der klinischen Forschung und Studien zur regenerativen Medizin immer häufiger eingesetzt. Es gibt jedoch immer einen Kompromiss zwischen räumlicher und zeitlicher Auflösung und Phototoxizität, was die Untersuchung der Feinstrukturdynamik in Zellen zu einer großen Herausforderung macht. Wir haben sowohl Hardware- als auch Softwarelösungen entwickelt, um diese Herausforderungen zu bewältigen. In diesem Vortrag werde ich erörtern, wie das IXplore SpinSR System von Olympus Geschwindigkeit, Empfindlichkeit und Auflösung in der Lebendzell-kompatiblen superauflösenden Bildgebung kombiniert. Ich werde auch mehrere Anwendungsbeispiele vorstellen, bei denen sich das IXplore SpinSR System von Olympus bewährt hat.

Biografie

Dr. Bin Guan ist derzeit Postdoktorand an der School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiao Tong University. Bin Guan erhielt seinen Ph.D. Abschluss in Genetik 2021 vom National Key Laboratory of Plant Molecular Genetics, CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, Chinese Academy of Sciences (CAS). Sein wissenschaftliches Interesse gilt Phospholipiden und Autophagie.

Abstract

Mitochondrial Relocation of a Common Synthetic Antibiotic: A Nongenotoxic Approach to Cancer Therapy (Mitochondriale Relokalisierung eines gemeinsamen synthetischen Antibiotikums: Ein nichtgenotoxischer Ansatz für die Krebstherapie)

Die Phasentrennung spielt eine wichtige Rolle bei verschiedenen physiologischen und Signalprozessen in pflanzlichen und tierischen Zellen, indem sie relativ unabhängige räumliche Domänen bildet, die Moleküle selektiv anreichern und einzigartige Strukturen bilden. Es hat sich gezeigt, dass die Autophagie, ein hochgradig regulierter Abbaumechanismus in eukaryontischen Zellen, flüssige Kondensate abbaut, und dass präautophagosomale Strukturen (PAS) ebenfalls eine Flüssig-Flüssig-Phasentrennung durchlaufen, um die Autophagosomenbildung zu regulieren. Obwohl das Ubiquitin-ähnliche Protein ATG8 eine zentrale Rolle bei der Modifizierung von Autophagosomen und der Rekrutierung spezifischer Ladungen in Autophagosomen spielt, ist unbekannt, ob ATG8 eine Phasentrennung durchläuft, um die Biosynthese von Autophagosomen zu regulieren. In dieser Studie zeigten systematische zytologische Beobachtungen, dass Arabidopsis ATG8e in vivo und in vitro eine Phasentrennung durchlaufen kann und dass intrinsisch ungeordnete Regionen (IDR) an seinem N-Terminus an der Phasentrennung beteiligt sind. Die Behandlung mit Phasentrennungsinhibitoren und die Betrachtung des genetischen Materials legen nahe, dass die Flüssig-Flüssig-Phasentrennung von ATG8e eine wichtige Rolle bei der Autophagie spielt. Weitere Studien haben gezeigt, dass das Autophagie-assoziierte Protein ATG3 die Phasentrennung von ATG8e verstärkt und dadurch die Autophagie fördert. Interessanterweise ist der N-terminale Bereich von Homologen von ATG8e in Hefe und Säugetieren, Atg8 und LC3 (drei Mitglieder), ebenfalls eine IDR, was darauf hindeutet, dass eine Phasentrennung zwischen Säugetier-LC3 und Hefe-Atg8 bestehen könnte und dass Phasentrennung an der Regulierung der Autophagie in Säugetierzellen beteiligt ist. Diese Studie demonstriert die Existenz und Bedeutung der Phasentrennung bei Autophagie und liefert wichtige Hinweise für die gründlichere Untersuchung des molekularen Regulationsmechanismus der Autophagie.

Biografie

Jong Seung Kim promovierte 1993 am Department of Chemistry and Biochemistry der Texas Tech University. Außerdem forschte er ein Jahr lang als Postdoktorand an der University of Houston. Derzeit ist er Vollzeit-Professor in der Fakultät für Chemie an der Universität Korea in Seoul. Seit 2014 ist er Mitglied der Korean Academy of Science and Technology. Er hat rund 530 Arbeiten in renommierten Zeitschriften mit einem h-Index von 104 veröffentlicht. Seine wissenschaftlichen Interessen umfassen die Anwendung der organischen Chemie in der Arzneimittelabgabe und Theranostik verschiedener Pathologien, einschließlich der Alzheimer-Krankheit und bösartiger Neubildungen und deren hochauflösender Bildgebung. 2014 wurde er als Highly Cited Researcher ausgezeichnet.

Abstract

Mitochondrial Relocation of a Common Synthetic Antibiotic: A Nongenotoxic Approach to Cancer Therapy (Mitochondriale Relokalisierung eines gängigen synthetischen Antibiotikums: Ein nichtgenotoxischer Ansatz zur Krebstherapie)

Das Wiederauftreten von Tumoren aufgrund von therapieinduzierten nuklearen DNA-Läsionen ist ein Hauptproblem in der Krebsbehandlung. Derzeit sind nur wenige Beispiele für potenziell nichtgenotoxische Arzneimittel bekannt. Dr. Kim diskutiert hier einen neuen Ansatz zur Generierung solcher Lead-Verbindungen, der die mitochondriale Relokalisierung von Ciprofloxacin, einem der am häufigsten verschriebenen synthetischen Antibiotika, beinhaltet. Es wird eine zielgerichtete Konjugationsstrategie zur Verknüpfung von Ciprofloxacin mit einer Triphenylphosphoniumgruppe (wodurch die Lead-Verbindung Mt-CFX entsteht) verwendet, um die Konzentration von Ciprofloxacin in den Mitochondrien von Krebszellen zu erhöhen. Die Grundlage für diese vorgeschlagene Lokalisierung stammte von einem Analogon von Mt-CFX mit einer fluoreszierenden Sonde. Die Lokalisierung von Mt-CFX in den Mitochondrien induziert oxidative Schäden an Proteinen, mtDNA und Lipiden. Bei Mt-CFX wurde eine stärkere Tendenz zu mtDNA-Schäden als zu nDNA-Schäden beobachtet, wohingegen bei mehreren klassischen Krebs-Chemotherapeutika das gegenteilige Ergebnis erzielt wurde. Es wurde festgestellt, dass Mt-CFX eine statistisch signifikante Verringerung des Krebswachstums in einem Xenotransplantat-Mausmodell hervorruft. Es erwies sich auch als allgemein gut verträglich. Alle diese Erkenntnisse führten Dr. Kim und seine Kollegen zur Annahme, dass eine mitochondriale Relokalisierung von Antibiotika sich als nützlicher Ansatz zur Generierung von Lead-Verbindungen gegen Krebs erweisen könnte, die über die selektive Induktion von mitochondrial vermittelten oxidativen Schäden Zelltod fördern.

Biografie

Dr. Xueliang Zhu hat einen BS (1985) und einen MS (1988) der University of Science and Technology of China im Fachbereich Biologie und war als Assistenzdozent angestellt. Im Rahmen seiner Dissertation besuchte er die University of California, San Diego und das Institute of Biotechnology, University of Texas Health Science Center in San Antonio (1990–1994) und promovierte 1995 am Shanghai Institute of Cell Biology, Chinese Academy of Sciences (CAS). Nach seiner Postdoktorandentätigkeit (1995–1997) am Shanghai Research Center of Life Sciences, CAS, wurde er dort PI. 1999 wechselte er an das Shanghai Institute of Biochemistry and Cell Biology. Er ist Zellbiologe und interessiert sich hauptsächlich für Zytoskelett-abhängige subzelluläre Strukturen und Funktionen.

Abstract

Higher, Faster, Stronger: Fluorescent Imaging for Cytoskeleton-Related Activities (Stärker, schneller, besser: Fluoreszenzbildgebung für Zytoskelett-assoziierte Aktivitäten)

Die räumlich-zeitliche Auflösung ist der Haupteinschränkungsfaktor bei der Darstellung subzellulärer Strukturen oder ihrer dynamischen Aktivitäten. Zilien beispielsweise haben einen Durchmesser von etwa 250 nm, enthalten jedoch feine Ultrastrukturen und bidirektionale intraflagellare Transportmaschinen (IFT), die für den Proteinimport aus und den Export in den Zellkörper entscheidend sind. Zudem können bewegliche Zilien schnell schlagen (10 Hz oder mehr) und zu Hunderten pro Zelle existieren. In diesem Vortrag teilt Dr. Zhu einige der Bildgebungserfahrungen, die er und sein Kollege gemacht haben und die sogar mit den Darstellungen der neuesten, hochmodernen Fluoreszenzmikroskope mithalten können.

Biografie

Mitsuru Araki ist Deputy General Manager des Sales Support Department bei Olympus China. Er hat einen BA der Tohoku University, Japan, in Angewandter Physik. Er kam 2009 als technischer Serviceingenieur zu Olympus Japan. 2012 wechselte er zu Olympus Indien und baute ein technisches Serviceteam für das Mikroskopiegeschäft auf. 2015 zog er zurück nach Japan, um die Position des Produktmanagers für Imaging-Software und Vertriebsunterstützung für den chinesischen Life Science Markt zu übernehmen. 2020 wechselte er zu Olympus China und ist derzeit für das Marketing und die Vertriebsunterstützung von Life Science Produkten verantwortlich.

Abstract

Live-Demo: Schnelle, genaue und flexible Photomanipulation mit dem IXplore Spin System von Olympus und dem cellFRAP Modul

Photomanipulation ist ein wesentlicher Faktor für verschiedene bildgebende Verfahren wie FRAP, FLIP, Photoaktivierung, Uncaging usw., um die Proteindynamik in Lebendzellen zu untersuchen. Beispielsweise wird bei FRAP ein bestimmter Bereich eines fluoreszierenden Farbstoffs oder eines fluoreszenzmarkierten Proteins in einer Zelle gebleicht. Anschließend wird die Wiederherstellung der Fluoreszenz beobachtet, um die Fluidität des Ziels zu untersuchen. Diese bildgebenden Verfahren werden in verschiedenen Anwendungsgebieten eingesetzt. Die genaue Stimulation des Ziels in einer sich dynamisch bewegenden Lebendzelle ist jedoch immer noch eine Herausforderung. Das IXplore Spin System von Olympus bietet eine schnelle konfokale Bildgebung und unser cellFRAP Modul ermöglicht eine genaue, schnelle und flexible Photostimulation. In diesem Vortrag demonstrieren wir die Anwendung der Kombination aus IXplore Spin und cellFRAP und ihre Vorteile bei FRAP-Experimenten.

Biografie

Srivats Hariharan ist Applications & Marketing Manager für den asiatisch-pazifischen Raum bei Olympus (APAC). Er hat einen BA in Maschinenbau der Nanyang Technological University, Singapur. In biomedizinischen Forschungslaboren und einer A*STAR Microscopy Core Facility sammelte er praktische Erfahrungen, indem er Forscher bei der Anwendung von konfokalen und Lebendzell-Bildgebungstechnologien unterstützte und beim Aufbau von superauflösenden Mikroskopen zur Einzelmoleküldarstellung und von Lichtscheibenmikroskopen half. Seit 2011 ist er Product Manager im Bereich Life Science von Olympus Singapore und unterstützt Kunden aus der Forschung und Geschäftspartner in Südostasien und Taiwan. Derzeit ist er für alle Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Life Science Marketing für APAC verantwortlich.

Abstract

Live-Demo: Konfokale FLUOVIEW FV3000 Nahinfrarotlicht-Laser-Scanning Mikroskope von Olympus

Mikroskope mit Zwei-Photonen-Anregung, wie das FVMPE-RS System von Olympus, gelten seit langem als ideale Wahl für das Imaging tieferer Schichten, da sie Infrarotlaser verwenden, die weniger streuen und Photobleaching und Phototoxizität in fixierten und lebenden biologischen Proben erheblich reduzieren. Es besteht jedoch eine zunehmende Nachfrage nach Einzelphotonensystemen wie dem konfokalen FV3000 Laser-Scanning-Mikroskop von Olympus, die Nahinfrarotlicht (NIR) für Fluoreszenz-Multiplexing, Deep Imaging und Lebendzell-Bildgebung verwenden können. In Kombination mit den fortschrittlichen X Line und A Line Objektiven von Olympus kann die NIR-Bildgebung klare und hochauflösende Bilder tief im Inneren der biologischen Probe liefern. Organische Farbstoffe und fluoreszierende Proteine wie Cy7, Cy7.5, Alexa Fluor750, Alexa Fluor790 und iRFPs können jetzt zusammen mit den üblichen Markern im sichtbaren Bereich leicht abgebildet werden. In diesem Vortrag demonstrieren wir, wie das FV3000 Mikroskop von Olympus für die NIR-Bildgebung eingerichtet und verwendet wird.

Biografie

Dr. Lin promovierte 2010 an der National University of Singapore und arbeitete an der biophysikalischen Forschung. Ab 2009 war er bei Olympus als Technical and Application Specialist für laserbasierte High-End-Bildgebungssysteme zuständig. 2012 kehrte Guo Lin nach China zurück und nahm eine Stelle bei Photometrics, einem der führenden Hersteller von wissenschaftlichen Kameras, an. Dort begann er als Anwendungsspezialist, wurde später regionaler Sales Manager und schließlich wissenschaftlicher Sales Manager für den asiatisch-pazifischen Raum. 2021 kehrte Lin nach Singapur zurück und übernahm bei Olympus Singapore die Position als Manager für Produkte und Anwendungen. Guo Lin verfügt über umfangreiche Erfahrung mit verschiedenen wissenschaftlichen digitalen Bildgebungsverfahren, einschließlich verschiedener Kameratechnologien.

Abstract

Live-Demo: Konfokale FLUOVIEW FV3000 Nahinfrarotlicht-Laser-Scanning Mikroskope von Olympus

Mikroskope mit Zwei-Photonen-Anregung wie das FVMPE-RS-System von Olympus gelten seit langem als ideale Wahl für das Imaging tieferer Schichten, da sie Infrarotlaser verwenden, die weniger streuen und das Photobleaching und Phototoxizität in fixierten und lebenden biologischen Proben erheblich reduzieren. Es besteht jedoch eine zunehmende Nachfrage nach Einzelphotonensystemen wie dem konfokalen FV3000 Laser-Scanning-Mikroskop von Olympus, die Nahinfrarotlicht (NIR) für Fluoreszenz-Multiplexing, Deep Imaging und Lebendzell-Bildgebung verwenden können. In Kombination mit den fortschrittlichen X Line und A Line Objektiven von Olympus kann die NIR-Bildgebung klare und hochauflösende Bilder tief im Inneren der biologischen Probe liefern. Organische Farbstoffe und fluoreszierende Proteine wie Cy7, Cy7.5, Alexa Fluor750, Alexa Fluor790 und iRFPs können jetzt zusammen mit den üblichen Markern im sichtbaren Bereich leicht abgebildet werden. In diesem Vortrag demonstrieren wir, wie das FV3000 Mikroskop von Olympus für die NIR-Bildgebung eingerichtet und verwendet wird.