Ein Forschungsteam der Universität zu Köln hat einen neuartigen Calcium-Sensor entwickelt, der die Aktivität von Nervenzellen präziser abbildet. In Zusammenarbeit mit der Universität Tokio entstand dieser Sensor, der erstmalig die Vorteile roter und grüner Calcium-Sensoren vereint. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Methods“ veröffentlicht.
Verbesserte Bildgebung durch PinkyCaMP
Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Universität zu Köln und der Universität Tokio hat PinkyCaMP, einen innovativen Calcium-Sensor, vorgestellt, der historische Einschränkungen überwinden könnte. Der Sensor, der auf dem Fluoreszenzprotein mScarlet basiert, bietet eine beispiellose Helligkeit und photostabile Eigenschaften, die es bisher nicht gegeben hat. Dies ermöglicht tiefere Einblicke in die neuronalen Prozesse des Gehirns, was für die neurologische Forschung von entscheidender Bedeutung ist.
Funktion und Vorteile von PinkyCaMP
Calcium-Sensoren sind essenziell, um die neuronale Aktivität zu beobachten, da sie aufleuchten, wenn Nervenzellen feuern. Bisherige rote Sensorvarianten litten unter geringerer Helligkeit und waren anfällig für lichtinduzierte Artefakte, was die Genauigkeit ihrer Messungen beeinträchtigte. PinkyCaMP überwindet diese Hürden, indem er ein herausragendes Signal-Rausch-Verhältnis bietet und gleichzeitig stabil bleibt, selbst unter schwierigen Bedingungen. Dies eröffnet die Möglichkeit langer Beobachtungsperioden ohne signifikante Messfehler.
Zusätzlich erlaubt PinkyCaMP die Kombination mit optogenetischen Methoden und anderen fluoreszierenden Biosensoren, was die Durchführung komplexer, mehrfarbiger Experimente bei der Analyse neuronaler Netzwerke erleichtert. Professorin Dr. Olivia Masseck, die die Entwicklung leitete, hebt hervor: „PinkyCaMP ist nicht nur hell und stabil, sondern wird von Nervenzellen auch gut vertragen, ohne langfristige schädliche Effekte zu zeigen.”
Anwendungen und Zukunftsperspektiven
Die Forschungsarbeit, unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), zeigt, dass PinkyCaMP vielseitig einsetzbar ist und mit modernen bildgebenden Verfahren wie der Fiber-Photometrie, dem Miniscope-Imaging sowie der Zwei-Photonen-Mikroskopie harmoniert. Diese Flexibilität verspricht neue Erkenntnisse über die Interaktion verschiedener Zelltypen und deren Rolle in neuronalen Netzwerken.
PinkyCaMP stellt somit einen bedeutenden Fortschritt in der neuronalen Bildgebung dar und könnte langfristig das Verständnis über das menschliche Gehirn erheblich erweitern.
