Mit Unterstützung des Förderinstruments Funding for Feasibility Studies (FFS) von Leibniz Gesundheitstechnologien haben Wissenschaftler des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB), und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) eine weiterentwickelte Mikroskopie-Plattform für die Untersuchung komplexer Infektionsprozesse in der Lunge entwickelt. Im Mittelpunkt stand die Frage, wie sich krankheitsrelevante Bakterien und Pilze auf Lungenepithelzellen besser beobachten lassen, insbesondere im Zusammenhang mit Mukoviszidose und weiteren chronisch-entzündlichen Lungenerkrankungen.
Um solche Prozesse besser zu verstehen, arbeiten die Forscher mit Zellkulturen aus Lungenepithelzellen, welche als Modell wichtige Eigenschaften der Lungenschleimhaut nachbilden. Allerdings stellt das System die Mikroskopie vor Herausforderungen, denn mehrschichtige Zellkulturen und Schleim erschweren die optische Darstellung und die Sichtbarkeit der Mikroorganismen.
Ziel der Machbarkeitsstudie war es, ein bestehendes modulares Mikroskopiesystem des Start-Ups openUC2 GmbH, einem Spin-Off des Leibniz-IPHT, weiterzuentwickeln. Dafür entstand ein kompakter Aufbau mit strukturierter Beleuchtung, der eine verbesserte optische Schnittdarstellung ermöglichen soll. So sollen Bakterien, Pilze und Zellstrukturen in komplexen Proben künftig klarer voneinander unterschieden werden können.
Die Leistungsfähigkeit des neuen Systems wurde zunächst an synthetischen Proben getestet. Die nächsten Schritte umfassen die Integration in das bestehende Mikroskopiesystem und die Validierung mit Proben des FZB.
Die Machbarkeitsstudie legte eine wichtige Grundlage für eine zugängliche Mikroskopie-Lösung zur Untersuchung Mukoviszidose-assoziierter Biofilme. Durch die Zusammenarbeit von FZB und Leibniz-IPHT verbindet das Projekt Lungen- und Infektionsforschung mit optischen Technologien und schafft Anknüpfungspunkte für weiterführende Entwicklungen, Folgeprojekte und ein besseres Verständnis krankheitsauslösender Mechanismen bei chronisch-entzündlichen Lungenerkrankungen.