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University of Colorado Boulder

University of Colorado Boulder

Die University of Colorado Boulder (CU Boulder) wurde 1876 gegründet und ist eine von nur 38 öffentlichen Forschungsuniversitäten der AAU, die landesweit anerkannt sind. Die CU Boulder ist eine öffentliche Forschungsuniversität (Tier 1) mit fünf Nobelpreisträgern, neun MacArthur-Stipendiaten und der Nummer 1 unter den öffentlichen Universitäten, die von der NASA ausgezeichnet wurden.

Die CU Boulder ist in vielen Bereichen führend, zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrttechnik, in den Geo- und Umweltwissenschaften, in der Physik und in Umweltrecht. Die Einrichtung arbeitet mit vielen namhaften US-amerikanischen Bundesforschungsbehörden zusammen, wie etwa der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), dem National Institute of Standards and Technology (NIST) und dem National Renewable Energy Laboratory (NREL).

University of Colorado Boulder

Abteilung für Molecular, Cellular, and Developmental Biology (MCDB)

An die Abteilung für Molecular, Cellular, and Developmental Biology (MCDB) ist die Light Microscopy Core Facility des Evident Discovery Centers angegliedert. Die Abteilung wurde 1968 von dem Elektronenmikroskopiker Keith Porter, einem Pionier in der Zellbiologie, gegründet. Die MCDB war eine der ersten Abteilungen, die Molekularbiologie, Zellbiologie und Entwicklungsbiologie miteinander kombinierten. Seit mehr als 50 Jahren leisten die Forschenden in der MCDB grundlegende Beiträge zu unserem Verständnis der Strukturen von Zellen und Organismen und der molekularen Grundlagen des Lebens.

Einige der ersten Entdeckungen von Forschenden in der MCDB:

  • Translationale Regulation der Genexpression
  • Fortbewegung von Bakterien durch rotierende Flagellen
  • Feinstruktur pflanzlicher Zellwände, Tight Junctions und Chloroplasten
  • Form und Funktion mitotischer Spindeln
  • Temperaturempfindliche Mutationen und Maternal-Effekt-Mutationen bei C. elegans
  • Katalytische RNA

Heute setzen Lehrkräfte und Studierende in der MCDB diese Arbeiten fort, um dem Leben auf seinen fundamentalsten Ebenen auf den Grund zu gehen. Gleichzeitig befassen sie sich mit vielen drängenden biomedizinischen Problemen unserer Gesellschaft, wie Krebs, Herzkrankheiten, Diabetes, Erblindung, neurologischen und Muskelerkrankungen, Infektionskrankheiten und Antibiotikaresistenz sowie Umweltzerstörung. Die MCDB macht nicht nur Entdeckungen, sondern setzt auch ihre lange Tradition fort, die nächsten Generationen von führenden Talenten in der Forschung, biomedizinischen Innovation, Pädagogik und auch die wissenschaftlich interessierte Allgemeinheit zu fördern und auszubilden.

Light Microscopy Core Facility

Die Light Microscopy Core Facility (LMCF) inmitten des Campus der CU Boulder wurde Anfang 2011 von der Abteilung für MCDB eingerichtet. Sie ist als offenes Zentrum konzipiert und Teil des Shared Resources-Netzwerks der CU. Die LMCF hat eine Nutzerbasis von ungefähr 100 Personen aus mindestens 10 Abteilungen und Instituten des gesamten Campus. Die LMCF stellt sich in den Dienst der CU Boulder, anderer Hochschulen und kommerzieller Biotechnologie-Unternehmen und bietet zusätzlich zu Mikroskopen noch weitere Ressourcen. Das Ziel der Einrichtung ist es vielmehr, die Mission der University of Colorado Boulder voranzutreiben und neue Maßstäbe in den Bereichen Ausbildung, Forschung, Wissenschaft und kreative Arbeit zu setzen.

Einige Arbeitsbereiche der LMCF:

  • Stammzellbiologie
  • Verhaltenswissenschaften und molekulare Neurowissenschaften
  • Neurobiologie während der Entwicklung
  • Mechanismen der Mitose
  • Biogenese von Proteasomen
  • Membrantransport
  • DNA-Schäden und -Reparatur bei Krankheit
  • Antibakterielle Wirkstoffe
  • Materialforschung
  • Mykologie und Algenbiologie

Das bedarfsspezifische Angebot der Core-Einrichtung umfasst außerdem:

  • Mikroskopspezifische Schulungen, von den Grundlagen bis hin zu fortgeschrittenen Techniken
  • Fachberatung im Einsatz von Mikroskopie und Fluoreszenz
  • Anleitung zur Probenaufbereitung, Versuchsplanung und zum Arbeitsablauf
  • Beratung zu Bildverarbeitung und Bildanalyse
  • Neue Einblicke in die Problembehandlung und Problemumgehung
  • Zugriff auf Seminare, Webinare und andere Informationsmaterialien

Akademische Mitarbeitende

James D. Orth, PhD, Leiter der Light Microscopy Core Facility

James D. Orth, PhD, Light Microscopy Core Facility Director

Im Laufe seiner Karriere hat Dr. Orth viele Aspekte der Zell- und Molekularbiologie untersucht, darunter Genregulation, Zentrosomenbiologie, Membrantransport, Aktin- und Zellmotilität und Mitose, wobei er spezialisierte Mikroskopie-Techniken als zentralen Ansatz verwendete. Sein eigener, unabhängiger Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Krebstherapien. Bei der Reaktion auf Krebsmedikamente ist die Kenntnis der molekularen Reaktionen in den Zellen und des Zellschicksals oft lückenhaft. Dies ist auf die starke Heterogenität unter den Krebszellen und die enorme Variabilität von Arzneimittelreaktionen zurückzuführen, die nur schwer direkt untersucht werden können. Dr. Orth entwickelte quantitative, longitudinale Mikroskopieverfahren zur Klärung der Wirkung von Therapeutika. Die LMCF unter Leitung von Dr. Orth unterstützt Forschende bei der Anwendung moderner Mikroskopie-Techniken zur Beantwortung vieler der oben beschriebenen Fragen in der Biologie, Chemie, Physik und den Ingenieurwissenschaften.

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Joe Dragavon

„Unsere Zusammenarbeit mit Evident wird dazu beitragen, der gesamten Universität erweiterte Ressourcen zum Mikroskopieren zugänglich zu machen. Diese Mikroskope werden wichtige Entdeckungen ermöglichen, die unsere akademischen Mitarbeitenden und Studierenden, aber auch die Wissenschaft insgesamt voranbringen werden.“—Joe Dragavon, PhD, Leiter der Core Facilities and Shared Instrumentation an der University of Colorado Boulder 

In the Spotlight
 

Bild aufgenommen an der CU Boulder mit einem FVMPE-RS Multiphotonenmikroskop.

Kollagenfasern in einer Tiefenprojektion; Magenta liegt tiefer. Bild aufgenommen an der CU Boulder durch Erzeugung der zweiten Harmonischen unter Verwendung eines FVMPE-RS Multiphotonenmikroskops mit einem 25X NA1,05 TruResolution Objektiv. Bildquelle: Hannah Larson (Calve-Labor).

Bild aufgenommen an der CU Boulder mit einem FVMPE-RS Multiphotonenmikroskop.

Fluoreszierende Stammzellen im Haarfollikel einer Maus. Das Bild ist ein Standbild einer 3D-Zeitrafferaufnahme zur Untersuchung von Zellteilung und -motilität sowie von Zelltod bei einem lebenden Tier. Aufgenommen an der CU Boulder mit einem FVMPE-RS Multiphotonenmikroskop mit einem 25X NA1,05 TruResolution Objektiv. Bildquelle: Dr. Rui Yi und Kollegen.

Bild aufgenommen an der CU Boulder mit einem IX81 Inversmikroskop.

Eine menschliche Krebszelle, die die Behandlung mit dem Chemotherapeutikum Taxol überlebt hat. Blau ist DNA und grün ist Lamin B. Aufgenommen an der CU Boulder mit einem IX81 Inversmikroskop mit einem 100X NA1,40 UPlan SApo-Objektiv. Bildquelle: Dr. James Orth.

Bild aufgenommen an der CU Boulder mit einem IX81 Inversmikroskop.

Das Riechorgan einer Maus. Großflächiges Montagebild, aufgenommen an der CU Boulder mit einem IX81 Inversmikroskop mit einem 10X NA0,40 UPlan Apo-Objektiv. Bildquelle: Dr. James Orth mit einem regionalen Biotechnologieunternehmen.

Bild aufgenommen an der CU Boulder mit einem MVX10 Makrozoom-Mikroskop

Seitenansicht eines E10.0-Mausembryos während der Entwicklung. Bild aufgenommen an der CU Boulder mit einem MVX10 Makrozoom-Mikroskop mit Auflicht- und Dunkelfeldoptik mit dem MVXPLAPO 1X NA0,25 Objektiv und der DP23 Kamera. Bildquelle: Dr. Anneke Kakebeen (Niswander Lab).

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Systeme an der CU Boulder

FVMPE-RS Multiphotonenmikroskop

FVMPE-RS Multiphotonenmikroskop

Mit dem FVMPE-RS Multiphotonenmikroskop können tief liegende Ebenen biologischer Proben hochempfindlich und hochauflösend dargestellt werden, um zu untersuchen, wie Zellen in lebendem Gewebe funktionieren und interagieren.

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IX83 IXplore System für Lebendzellen

IX83 IXplore System für Lebendzellen

Das IXplore System für Lebendzellen mit integriertem IX83 Mikroskop sorgt für eine verbesserte Zellviabilität bei physiologischen Experimenten, reduziert das Photobleaching und ermöglicht es, physiologische Bedingungen aufrecht zu erhalten.

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IX81 Inversmikroskop

IX81 inverses Mikroskop

Durch Kompensation der chromatischen Aberration über einen großen Wellenlängenbereich, die flache, hohe Transmission und das hohe Signal-Rausch-Verhältnis erkennt das IX81 System effizient sogar schwache Fluoreszenzsignale, ohne die Zelle zu schädigen, und optimiert die Multifarben-Darstellung.

CM20 Inkubationsüberwachungssystem

CM20 Inkubationsüberwachungssystem

Das CM20 System ermöglicht die quantitative Datenerfassung in einem Inkubator aus der Ferne, indem es die Probe automatisch in programmierten Intervallen scannt und die Anzahl und Konfluenz der Zellen bestimmt.

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MVX10 Makrozoom-Mikroskop

MVX10

Das MVX10 Makrozoom-Mikroskop wurde insbesondere für die hoch effiziente Fluoreszenzbildgebung entwickelt und bietet die nötige Flexibilität zur Untersuchung der Auswirkungen der Genexpression und der Proteinfunktion auf zellulärer Ebene oder in Geweben, Organen und Organismen.

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CKX53 Mikroskop für Zellkulturen

CKX53 Mikroskop für Zellkulturen

Das CKX53 System bietet eine stabile Leistung und einen ergonomischen, komfortablen Arbeitsablauf für viele Zellkulturanforderungen und ermöglicht die schnelle und einfache Beobachtung von Lebendzellen, die Entnahme und Handhabung von Zellen, die Bilderfassung und die Fluoreszenzbeobachtung.

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