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Lightsheet Fluorescence Microscopy

English title Lightsheet Fluorescence Microscopy
Applicant Greber Urs
Number 150838
Funding scheme R'EQUIP
Research institution
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Cellular Biology, Cytology
Start/End 01.12.2013 - 30.11.2014
Approved amount 435'127.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Cellular Biology, Cytology
Embryology, Developmental Biology

Keywords (5)

fluorescence microscopy; animals and plants; live cells, tissue, organisms; 3-D microscopy; imaging platform

Lay Summary (German)

Lead
Lichtscheiben-Fluoreszenzmikroskopie (Englisch: Digital Light Sheet Fluorescence Microscopy DLSM, oder Single Plane Illumination Microscopy, SPIM)
Lay summary

Biologische Prozesse beobachtet man auf der Ebene von Atomen, Molekülen, Molekülkomplexen, Organellen, Zellen, Geweben, einzelnen Organismen oder Oekosystemen. Zell- und Molekularbiologen verwenden dazu mikroskopische Techniken, beispielsweise Fluoreszenzmikroskopie. Bei herkömmlicher Fluoreszenzmikroskopie, zum Beispiel der konfokalen Fluoreszenzmikroskopie, wird ein Objekt durch ein Objektiv beleuchtet und mittels Fluoreszenzbestimmung Punkt für Punkt vermessen. Bei der Lichtscheiben-Fluoreszenzmikroskopie wird eine Mikrometer-dünne Schicht von der Seite des Objekts beleuchtet. Das abgestrahlte Fluoreszenzlicht wird von einem Objektiv senkrecht zur Beleuchtungsebene eingesammelt und von einer Kamera in digitale Signale umgewandelt, die dann gespeichert werden. Zur Erzeugung einer 3-dimensionalen Abbildung wird das Lichtblatt schrittweise durch das Objekt verschoben. Ausgeklügelte Bildanalyse konstruiert dann aus diesen Daten ein 3-dimensionales Objekt. Verglichen mit herkömmlicher Fluoreszenzmikroskopie hat die Lichtscheiben-Fluoreszenzmikroskopie eine deutliche bessere örtliche Auflösung, direkt abhängig von der Dicke der Lichtscheibe, sowie einen stark reduzierten Bildhintergrund. Zudem wird das Objekt, durch die Reduktion der Beleuchtung auf ein dünnes Lichtblatt weniger stark durch Bleichen oder Licht-induzierten Stress beeinträchtigt. Das Lichtscheiben-Fluoreszenzmikroskop Z1 von Zeiss wird vorallem in der Zell- und Entwicklungsbiologie, Infektionsforschung, Krebsforschung, Immunologie oder Neurobiologie verwendet. Mit diesem Mikroskop werden 3-dimensionale Zellverbände, Organellen oder ganze Organismen mit minimaler Beeinflussung in relativ natürlicher Umgebung sichtbar gemacht.  Das Mikroskop wird im Zentrum für Mikroskopie und Bildanalyse der Universität Zürich installiert und steht den Forschungsgruppen der Universität und interessierten Gruppen der ETH oder anderer schweizerischer Universitäten zur Verfügung.

Direct link to Lay Summary Last update: 20.02.2014

Responsible applicant and co-applicants

Publications

Publication
In Vivo Performance and Properties of Tamoxifen Metabolites for CreERT2 Control.
Felker Anastasia, Nieuwenhuize Susan, Dolbois Aymeric, Blazkova Kristyna, Hess Christopher, Low Larry W L, Burger Sibylle, Samson Natasha, Carney Tom J, Bartunek Petr, Nevado Cristina, Mosimann Christian (2016), In Vivo Performance and Properties of Tamoxifen Metabolites for CreERT2 Control., in PloS one, 11(4), 0152989-0152989.
Maximizing mutagenesis with solubilized CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein complexes.
Burger Alexa, Lindsay Helen, Felker Anastasia, Hess Christopher, Anders Carolin, Chiavacci Elena, Zaugg Jonas, Weber Lukas M, Catena Raul, Jinek Martin, Robinson Mark D, Mosimann Christian (2016), Maximizing mutagenesis with solubilized CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein complexes., in Development (Cambridge, England), 143(11), 2025-37.
Staccato/Unc-13-4 controls secretory lysosome-mediated lumen fusion during epithelial tube anastomosis.
Caviglia Sara, Brankatschk Marko, Fischer Elisabeth J, Eaton Suzanne, Luschnig Stefan (2016), Staccato/Unc-13-4 controls secretory lysosome-mediated lumen fusion during epithelial tube anastomosis., in Nature cell biology, 18(7), 727-39.

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Various groups collaborating with Neuhauss Germany (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
Various groups collaborating with Luschnig United States of America (North America)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
Various groups collaborating with Mosimann United States of America (North America)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
Various groups collaborating with Greber Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
145037 Super-resolution microscopy 01.12.2012 R'EQUIP
158542 PSC Discovery Program for Youth 01.04.2015 Agora
139093 Deciphering the control of lateral mesoderm cell fates in zebrafish 01.02.2013 SNSF Professorships
135598 Genetic Analysis of Vertebrate Vision 01.04.2011 Project funding
141245 The Genetic and Molecular Basis of Gametogenesis and Maternal Effects in Arabidopsis 01.05.2012 Project funding
144560 Biomechanics during development - a model for soft condensed matter 01.10.2012 Interdisciplinary projects
134769 Wave-front shaping in Anderson localization 01.05.2012 Project funding
141093 Mechanisms of epithelial tube fusion 01.09.2012 Project funding
130758 NCCR MICS: Mobile Information and Communication Systems (phase III) 01.11.2009 National Centres of Competence in Research (NCCRs)
141222 Cell and systems biology of virus entry and egress 01.04.2012 Project funding
179256 Viral offense meets cellular defense - From virus entry to egress 01.04.2018 Project funding
138533 Zebrafish embryos as a model host for the (real time) analysis of infection with the opportunistic pathogen Cronobacter spp. 01.02.2012 Project funding
160316 Host Mechanisms in Virus Infections - From Entry to Egress 01.04.2015 Project funding
130722 The chromatin basis of plant genome plasticity: Chromatin dynamics during sexual reproduction and clonal propagation 01.04.2010 Project funding
170623 Deciphering the control of lateral mesoderm cell fates in zebrafish (extension) 01.02.2017 SNSF Professorships

Abstract

Life science research and teaching at the University of Zurich (UZH) covers a large range from physical and molecular cell biology to developmental and organismic biology. Imaging techniques are key for the quest to understand how things work the way we observe them. During the last years, the development of selective plane illumination microscopy (SPIM) or lightsheet microscopy has given deep insights into biological processes and structures in cells, tissues and organisms. With this proposal, the University of Zurich aims to establish lightsheet microscopy for the life science community. We propose to install and administer a lightsheet microscope in the Center for Microscopy and Image Analysis (ZMB). With this setup, we strive to provide maximal support and accessibility of lightsheet microscopy for the life science community.
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