FLUMIAS: Unter Schwerelosigkeit "live" in Zellen schauen

FLUMIAS, das neue Mikroskop auf der Internationalen Raumstation ISS
Bild 1/2, Credit: Universität Magdeburg.

FLUMIAS, das neue Mikroskop auf der Internationalen Raumstation ISS

FLUMIAS, das neue Mikroskop auf der Internationalen Raumstation ISS, bringt zum ersten Mal Zellen direkt in Schwerelosigkeit zum Leuchten (hier Vimentin, ein Element des Zytoskeletts der Wirbeltiere und ein genereller Marker für Weichgewebstumore).
FLUMIAS: 3D-Fluoreszenzmikroskop für sogenanntes "Live-Cell imaging" im Weltraum
FLUMIAS: 3D-Fluoreszenzmikroskop für sogenanntes "Live-Cell imaging" im Weltraum
Bild 2/2, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

FLUMIAS: 3D-Fluoreszenzmikroskop für sogenanntes "Live-Cell imaging" im Weltraum

Die DLR-Infografik stellt das horizons-Experiment FLUMIAS mit den wichtigsten Daten und Fakten auf einen Blick vor.

FLUMIAS ist ein hochauflösendes Fluoreszenzmikroskop für sogenanntes "Live-Cell Imaging". Es ermöglicht, mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung in Zellen des menschlichen Körpers und anderer Lebewesen zu schauen. So lassen sich zum Beispiel Veränderungen von Stoffwechselprozessen, Membrandynamiken und Ionenflüssen in Echtzeit sichtbar machen, die durch den Einfluss veränderter Schwerkraftbedingungen und Schwerelosigkeit verursacht werden.

Zahlreiche Funktionen einer Zelle sind unter veränderten Schwerkraftbedingungen beeinträchtigt. Schuld daran sind unter anderem strukturelle Veränderungen in den internen Stütz- und Organisationsstrukturen der Zellen, den Zellskelett-Elementen. Um die dynamischen Abläufe dieser Umbauprozesse sowie deren Ursachen und Konsequenzen für die Zellfunktionen besser zu verstehen, werden in menschlichen Immunzellen diese Proteinstrukturen mit fluoreszierenden Markern versehen und mit dem FLUMIAS-Mikroskop in den Zellen sichtbar gemacht. Die innovative Technologie der strukturierten Beleuchtung ermöglicht dabei eine schnelle Erfassung einer Bildebene in sehr hoher räumlicher Auflösung. Durch Verrechnung mehrerer Bildebenen lassen sich dreidimensionale Modelle und Videosequenzen erstellen.

Mit dem FLUMIAS-Technologiedemonstrator wird zunächst eine vereinfachte Variante des geplanten Mikroskops entwickelt. Mit diesem Modell soll zunächst die Weltraumtauglichkeit der neuen hochauflösenden Mikroskop-Technologie getestet und Schwachstellen erkannt werden. Ein weiteres Modell ist für den Einsatz auf der ISS in Vorbereitung. Dieses Modell ist auf einen Zentrifugenrotor montiert und ermöglicht dadurch Untersuchungen zahlreicher biomedizinischer Proben unter verschiedenen Schwerkraftbedingungen.

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