Delmic lizenziert mit Max-Planck Wissenschaftlern entwickelte Kryo-Workflow Tools

Neues Produkt zur Vereinfachung der Kryo-Elektronentomographie kommt im März auf den Markt

10. März 2021

Delmic Cryo B.V. und Max-Planck-Innovation haben einen Lizenzvertrag für die Produktion und den Vertrieb von Kryo-Workflow Tools vereinbart, die in der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Stefan Raunser, Direktor am Max-Planck-Institut für Molekulare Physiologie in Dortmund (MPI), erfunden und entwickelt wurden. Die Kryo-Workflow Tools reduzieren Eiskontaminationen, die ein häufiges Problem im Workflow der Kryo-Elektronentomographie darstellen. Das neue Produkt mit dem Namen „Delmic CERES Ice Defense System“ wird im März 2021 auf den Markt gebracht. Es wird dazu beitragen, den Zugang zur Kryo-Elektronentomographie zu verbessern und den Gewinn neuer Kenntnisse in den Lebenswissenschaften zu vereinfachen.

Die Kryo-Elektronentomographie ermöglicht hochauflösende 3D-Ansichten von biologischen Proben, wie großen Makromolekülen. Damit bietet dieses leistungsstarke Werkzeug noch tiefere Einblicke in die Zellstruktur als die konventionelle Lichtmikroskopie.

Im ersten Schritt der Probenvorbereitung werden Proteine in einer Lösung bei Temperaturen unter -150°C schockgefroren und somit immobilisiert. Diese kryogenen Bedingungen ermöglichen es, Proben ohne chemische Fixierung oder Dehydration zu untersuchen. So bleibt die 3D-Struktur der biologischen Probe in ihrem natürlichen Zustand weitestgehend erhalten. Die Vorbereitung und die Handhabung der Proben sind jedoch sehr komplex, da die Bildung von kristallinem Eis die strukturelle Integrität der Proben beeinträchtigen kann. Sebastian Tacke und seine Kollegen vom MPI in Dortmund haben eine innovative Kryo-ET-Technologie entwickelt, die jetzt von dem niederländischen Unternehmen Delmic, das Lösungen für die Licht- und Elektronenmikroskopie anbietet, vermarktet wird. Die neuen leistungsstarken Kryo-Lösungen ermöglichen eine deutlich vereinfachte und effizientere Probenvorbereitung.

Dr. Sebastian Tacke arbeitet am modifizierten Cryo-FIB Aquilos (ThermoFisher Scientific).

Ein neu entwickelter Kryo-Antikontaminator (CERES Ice Shield) besteht aus einem Kryo-Shutter, der die Probe vor Eisverunreinigungen schützt und dadurch die Vorbereitung der Probe durch den Ionenstrahl verbessert. Die Proben werden durch Hochvakuum-Kryotransfer (CERES Vitri-Lock) auf das Rasterelektronenmikroskop übertragen.

Die Kryo-Workflow Tools werden den Namen CERES Ice Defense System tragen. Die Tools Antikontaminator, Glovebox und Hochvakuum-Kryotransfer (HVCT) können zusammen oder einzeln verwendet werden, um Eiskontaminationen während der Lamellenvorbereitung zu minimieren. Der Antikontaminator (CERES Ice Shield) besteht aus einem Kryo-Shutter, der mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird. Er ermöglicht eine kältere Oberfläche in unmittelbarer Nähe der Kryo-Probe und verhindert, dass Restfeuchtigkeit in der Kammer auf der Probe kondensiert. Auf diese Weise wird die unerwünschte Eisbildung auf der Probe drastisch reduziert. Die Glovebox (CERES Clean Station) wird verwendet, um die gefrorenen Proben für Kryo-FIB (fokussierter Ionenstrahl) und Kryo-TEM (Transmissionselektronenmikroskopie) mit minimaler Eiskontamination vorzubereiten. Dies wird durch eine Umgebung mit <1% Luftfeuchtigkeit erreicht. Der Hochvakuum-Kryotransfer (CERES Vitri-Lock) dient der Übertragung von Proben im Hochvakuum zwischen der Vorbereitungsstation und dem Kryo-REM (Rasterelektronenmikroskop), um die Eisverunreinigung während des Transfers zu minimieren. Das CERES Ice Defense System wurde bereits an mehrere Forschungsgruppen verkauft und wird nun offiziell im März 2021 auf den Markt gebracht.

 

„Wir freuen uns sehr, mit dem Max-Planck-Institut in Dortmund zusammenzuarbeiten, um diese innovativen Tools Forscherinnen und Forschern im Bereich der Kryo-Elektronentomographie zur Verfügung zu stellen. Die Tools passen perfekt zu unserer Unternehmensmission, die Welt zu einem gesünderen Ort zu machen, indem wir Einblicke in die Bausteine ​​des Lebens im Rahmen der Kryo-Elektronentomographie vereinfachen“, sagt Dr. Katherine Lau, Geschäftsbereichsleiterin bei Delmic Cryo.

„Diese fruchtbare Zusammenarbeit von Wissenschaft und Industrie ist ein Beispiel par excellence dafür, wie Grundlagenforschung in die Entwicklung innovativer Technologien übertragen werden kann, um den Gewinn neuen Wissens in den Lebenswissenschaften und darüber hinaus zu verbessern. Dieser Technologietransfer wäre auf diese Weise ohne die wichtige Arbeit von Max-Planck-Innovation nicht möglich gewesen“, sagt Prof. Dr. Stefan Raunser, Direktor am Max-Planck-Institut für Molekulare Physiologie.

„Mit Delmic haben wir ein innovationsgetriebenes Unternehmen gefunden, das leistungsstarke Mikroskopie-Lösungen für die Forschung anbietet. Die Erfindung des MPI für Molekulare Physiologie passt perfekt zum Produktportfolio von Delmic und wird die Kryo-Elektronentomographie-Forschung weiter vereinfachen, um in Zukunft ein besseres Verständnis von Organismen zu erhalten. Wir sind glücklich über die Partnerschaft und freuen uns auf die Produkteinführung“, sagt Dr. Ingrid Kapser-Fischer, Patent- und Lizenzmanagerin bei Max-Planck-Innovation, der Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft.

CERES Clean Station

Probenvorbereitung für Kryo-Elektronentomographie-Anwendungen in der Glovebox (CERES Clean Station), entwickelt am MPI. Die Glovebox mit Kryo-Vorbereitungsstation verhindert Eisverunreinigung durch eine verschwindend geringe Luftfeuchtigkeit.

 

Über die Forschung von Prof. Dr. Stefan Raunser am MPI

Die Raunser-Abteilung untersucht strukturelle und funktionelle Studien makromolekularer Proteinkomplexe. Das Hauptaugenmerk liegt auf wichtigen biologischen Fragen zu Prozessen an oder in der Zellmembran, den molekularen Details der Muskelkontraktion und den Wirkmechanismen bakterieller Toxinkomplexe. Die Strukturanalyse von Proteinkomplexen wird hauptsächlich durch Kryo-Elektronenmikroskopie durchgeführt. Größere biologische Proben wie Muskelgewebe werden mittels Kryo-Elektronentomographie untersucht.

 Über Delmic

Delmic ist ein High-Tech-Unternehmen mit Sitz in Delft, Niederlande, das leistungsstarke und benutzerfreundliche Lösungen für die Licht- und Elektronenmikroskopie entwickelt. Ausgehend von Kathodolumineszenz- und korrelativen Licht- und Elektronenmikroskopie-Lösungen hat das Unternehmen seine Produktlinie erweitert. Delmic entwickelt derzeit Lösungen, die darauf abzielen, die komplexen Arbeitsabläufe bei Kryo-EM zu vereinfachen. Eine weitere neue Produktlinie umfasst ein neues ultraschnelle automatisiertes Mehrstrahl-Elektronenmikroskop, mit dem große und komplexe Proben schneller und einfacher abgebildet werden können. Delmic-Systeme werden von Forschern und Unternehmen auf der ganzen Welt in Bereichen wie Lebenswissenschaften, Geologie, Materialwissenschaften und Nano-Photonik eingesetzt.

https://www.delmic.com/en/

Über Max-Planck-Innovation

Als Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft ist Max-Planck-Innovation das Bindeglied zwischen Industrie und Grundlagenforschung. Mit unserem interdisziplinären Team beraten und unterstützen wir die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Max-Planck-Institute bei der Bewertung von Erfindungen, der Anmeldung von Patenten sowie der Gründung von Unternehmen. Der Industrie bieten wir einen zentralen Zugang zu den Innovationen der Max-Planck-Institute. Damit erfüllen wir eine wichtige Aufgabe: Den Transfer von Ergebnissen der Grundlagenforschung in wirtschaftlich und gesellschaftlich nützliche Produkte.

Weitere Informationen finden Sie unter www.max-planck-innovation.de

 

 

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