4Pi live cell imaging [Elektronische Ressource] / put forward by Dorothea Sauter

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural SciencesPut forward byDipl. Phys. Dorothea SauterBorn in W¨urzburg, GermanythOral examination: June 24 20094Pi live cell imagingReferees:Prof. Dr. Stefan W. HellProf. Dr. Rainer H. A. FinkIIIKurzdarstellungEin entscheidender Vorteil eines Lichtmikroskops gegenu¨ber einem Elektronen-mikroskop besteht darin, selektiv und dreidimensional subzellul¨are Details in leben-den Zellen abzubilden. Die Abbildung lebender Zellen ist eine Dom¨ane der Licht-mikroskopie. In dieser Promotionsschrift wird ein Aufbau zur Lebendabbildungvorgestellt, welcher auf 4Pi Fluoreszenz-Mikroskopie basiert. Um die Aufnah-megeschwindigkeit dahingehend zu steigern, die Aufnahme von zellul¨aren Prozessenauf der Sekundenskala zu erm¨oglichen, wird eine neue Methode, mehrere paralleleFoki mit Hilfe aufeinandergestapelter, doppelbrechender Kristalle zu erzeugen, ange-wandt. Das System verfu¨gt u¨ber eine axiale Aufl¨osung von≈ 120nm und die Auf-nahme eines durchschnittlichen 3D–Datenstapels dauert nicht l¨anger als 10 Sekun-den. Die Eignung des Mikroskops fu¨r die Abbildung lebender Zellen wird verifiziert:sowohl mitochondriale Vereinigungs- und Trennungsprozesse in lebenden Hefen, alsauch die Bewegung von PML K¨orpern in lebenden menschlichen U2OS Zellen wur-denaufgenommen.