Lasermikrodissektionsmikroskop Referenznummer der Bekanntmachung: Lasermikrodissektionsmikroskop
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Abschnitt II: Gegenstand
Lasermikrodissektionsmikroskop
Beschaffung eines Lasermikrodissektionsmikroskopsystems LEICA LMD7 (Lichtmikroskop in Kombination mit einem Laser) für die Dissektion von Gewebematerial aus Dünnschnitten. Zur Durchführung spezieller Experimente in Zusammenarbeit mit anderen Forschern und Forschungseinrichtungen, muss das Mikroskop entsprechende Eigenschaften aufweisen.
Für die Durchführung der geplanten Experimente mit dem Laser-Mikrodissektions- Mikroskop (LMD) wird ein Mikroskop mit hoher Vergrößerung (150x), einem akkuraten Laser mit einer Auflösung von bis zu 70nm, automatisierter Probensammlung und Fluoreszenzoption benötigt. Das anvisierte System erfüllt alle Ansprüche an die geplanten Experimente und hat die höchste Sensitivität bezüglich der Auflösung im Vergleich zu alternativen Anbietern. Der Laser kann je nach Schnittdicke der Proben reguliert werden. Andere Anbieter können diese technischen Details nicht erfüllen.
Universität zu Köln Albertus-Magnus-Platz 50923 Köln CECAD-Forschungszentrum, AG Professor Krüger
Bei dem Gerät handelt es sich um ein Lichtmikroskop in Kombination mit einem Laser für die Dissektion von Gewebematerial aus Dünnschnitten. Bei der Isolierung der Proben wird kein zusätzlicher Kraftaufwand für die Probenentnahme benötigt und die Isolierung läuft hier kontaktfrei über Gravitation ab. Die Proben können kontaminationsfrei direkt im Reaktionspuffer oder in Kulturmedien gesammelt werden. Diese Technologie wird nur von der Firma Leica angeboten und stellt somit ein Alleinstellungsmerkmal dar, welches essentiell für die geplanten Versuche ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil gegenüber alternativen Anbietern ist die Verwendung standardmäßiger, kostengünstiger Verbrauchsmaterialien für die Sammlung der Proben. Des Weiteren können die Proben in unterschiedliche und definierte Sammelgefäße (Reaktionsgefäße) separiert werden. Ferner erlaubt das Gerät die freie Wahl der Präparateformen und -größen sowie eine größtmögliche Präzision durch prismenbasierte Dissektionsmethoden.
Ein wichtiges Alleinstellungsmerkmal des Leica-Systems ist der bewegliche Laser, was ein direktes Schneiden in Echtzeit - "Move and Cut" - erlaubt.
Für die Mikroskopie steht eine breite Auswahl an Objektiven (2,5x bis 150x) zur Verfügung, die speziell für die Laser-Mikrodissektion entwickelt wurden. Vor allem zeichnen sich die Objektive durch eine höhere UV-Durchlässigkeit im Vergleich zu Standardobjektiven aus und resultieren in einer erhöhten Laserleistung auf der Probe.
Ferner erlaubt das 150x DRY-Objektiv eine sehr präzise Präparation und Dissektion der Proben mit einer Auflösung von bis zu 70nm. Zusätzlich können auch dicke Schnitte mit bis zu 400 Mikrometer mit dem 10x Objektiv in einem einzigen Schnitt isoliert werden.
Ein weiteres wichtiges Alleinstellungsmerkmal ist die flexible Regulierung und Steuerung des Lasers für das Ausschneiden der Proben. Das System bietet eine vollständige Steuerung der Laserleistung, Apertur, Geschwindigkeit und Offset der Schnittlinie an. Des Weiteren ermöglicht es die Anpassung des Lasers an das Probenmaterial (Kryo- oder Paraffinschnitte und jeweilige Schnittdicke).
Eine Pulsfrequenzsteuerung zur Feinabstimmung des Lasers ist vorhanden und die Energie kann pro Puls für dicke und harte Proben moduliert werden. Weiterhin kann die Breite der Schnittlinie mit der Laserapertur moduliert werden. UV-Offset-Steuerung für jedes Objektiv, für dickere Proben oder Laser-Ablation ist ebenfalls vorhanden.
Das Mikroskop kann im Hellfeld- oder Fluoreszenz- Modus betrieben werden.
Für die Durchführung der geplanten Experimente mit dem Laser-Mikrodissektions- Mikroskop (LMD) wird ein Mikroskop mit hoher Vergrößerung (150x), einem akkuraten Laser mit einer Auflösung von bis zu 70nm, automatisierter Probensammlung und Fluoreszenzoption benötigt. Das anvisierte System erfüllt alle Ansprüche an die geplanten Experimente und hat die höchste Sensitivität bezüglich der Auflösung im Vergleich zu alternativen Anbietern. Der Laser kann je nach Schnittdicke der Proben reguliert werden. Andere Anbieter können diese technischen Details nicht erfüllen.
Die geplanten Experimente (siehe auch anhängenden DFG Antrag "Spatially resolved transcriptomics and proteomics in model organisms and clinical samples by laser microdissection microscopy") benötigen verschiedene Spezifikationen die nur von dem anvisierten System erfüllt werden können. Im Projekt von Prof. Milka Uhlriva wird eine automatiserte Separierung von Proben in 384er well Format benötigt. Diese Funktion ist nur mit dem anvisierten System möglich. Bei den Projekten von Prof. Krüger und Prof. Hoppe sollen isolierte Proben nach dem Ausschneiden mittels hochenpfindlicher Massenspektromter analysiert werden. Aufgrund extrem geringer Probenmengen im unteren nanogramm Bereich ist eine kontaktfreie Sammlung von Probenmaterial essentiell, um möglich Kontaminationen und Probenverluste zu verhindern. In einem weiteren Teilprojekt von Prof. Krüger geht es um die Isolierung einzelner Myonuclei aus regenerierenden Muskelfasern. Diese Strukturen haben einen Durchmesser von ca. 1-2 µm und werden durch Fluoreszenzfarbstoffe (Dapi) sichtbar gemacht. Um diese Kerne exakt zu isolieren muss ein Fluoreszenz-Mikroskop mit großer Vergrößerung (150x) und hoher Auflösung (im nm Bereich) erreicht werden. Das gewählte System erfüllt diese Funktionen und alternative Anbieter könnnen diese Kriterien nur zum Teil erfüllen. Die Fluoreszenz-Option wird ebenfalls für weitere Teilprojekte von B. Schermer, N. Kononenko und A. Trifunovics benötigt.
Um genug Material für Massenspektrometrische zu isolieren müssen zum Teil mehrere 1000 Strukturen erkannt, markiert und ausgeschnitten werden. Eine manuelles Protokoll würde hier zu einem erheblichen Zeitaufwand führen und ist kaum darstellbar. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal des Systems ist die vollautomatische Erkennung von zellulären Strukturen mittels künstlicher Intelligenz. Nach der Generierung von Trainingsdatensätzen über die "Biological Image Analysis Software" (BIAS) erkennt das Mikroskop spezifische Strukturen und erlaubt eine vollautomtische Isolierung solcher Strukturen. Diese Funktion ist vor allem für das geplante Projekt von Prof. Quaas essentiell. Das System kann ca. 500 Strukturen pro Stunde erkennen und separieren. Damit sind die technischen Voraussetzungen für die Durchführung der Experimente erfüllt. Alternative Anbieter sind nicht in der Lage alle benötigten Spezifikationen zu erfüllen.
Abschnitt IV: Verfahren
Abschnitt VI: Weitere Angaben
geplanter Lieferant: Leica
Bekanntmachungs-ID: CXPNYCKDFXP