Universität Wien FIND

300104 UE "Hands on"- Kryopräparation biologischer Proben für ultrastrukturelle Studien (2018W)

5.00 ECTS (4.00 SWS), SPL 30 - Biologie
Prüfungsimmanente Lehrveranstaltung

Details

max. 6 Teilnehmer*innen
Sprache: Deutsch, Englisch

Lehrende

Termine

Die verpflichtende Sicherheitsunterweisung durch Daniela Gruber findet am Freitag, d- 05.10.2018 von 9:00- 10:00 Uhr im Konferenzraum der Zoologie statt. UZA 1, Biozentrum Althanstraße 14, 1090 Wien, Raum Nr. 1.015

Do. 15.11.2018 09:00 – 12:00 Vortrag SR1, 13:00 – 17:00 praktische Arbeit, EM-LAB Core Facility Cell Imaging und Ultrastrukturforschung
Fr. 16.11.2018 9:00 – 17:00 praktische Arbeit, EM-LAB Core Facility Cell Imaging und Ultrastrukturforschung
Mo. 19.11.2018 9:00 – 17:00 praktische Arbeit, EM-LAB Core Facility Cell Imaging und Ultrastrukturforschung
Di. 20.11.2018 9:00 – 17:00 praktische Arbeit, EM-LAB Core Facility Cell Imaging und Ultrastrukturforschung
Mi. 21.11.2018 9:00-12:00 Vorlesung Konferenzraum Zoologie; 13:00 – 17:00 praktische Arbeit, EM-LAB Core Facility Cell Imaging und Ultrastrukturforschung
Von 22.11.- 7.12. 2018 Ultramikrotomie zur Anfertigung von TEM-Schnitten nach persönlicher Vereinbarung. EM-LAB Core Facility Cell Imaging und Ultrastrukturforschung.
Mo. 10.12. 2018 Gruppe A: Arbeit am TEM. EM-LAB Core Facility Cell Imaging und Ultrastrukturforschung.
Di. 11.12. 2018 Gruppe A: Arbeit am TEM. EM-LAB Core Facility Cell Imaging und Ultrastrukturforschung.
Fr. 14.12.2018 9:00 – 13:00 Endbesprechung, Präsentierung der Resultate in Vorträgen. SR 1


Information

Ziele, Inhalte und Methode der Lehrveranstaltung

In der Life-Science Community hat sich in den letzten Jahren eine gravierende Einbeziehung von Kryopräparationstechniken für mikroskopische und analytische Verfahren vollzogen. Die unmittelbare Kryoimmobilizierung lebender Proben in Kombination mit Tieftemperatur-Dehydrierung-und Fixierung (Gefriersubsitution) wurde zum neuen Qualitätsstandard für die Konservierung tierischer und pflanzlicher Geweben für die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), welcher neue Zugänge zu biologischen Fragestellungen eröffnet.
Der Kurs vermittelt an ausgewählten biologische Proben zwei wesentliche, in ihrer Wirkungsweise grundverschiedene, Einfriertechniken: Hochdruck-Kryofixierung und Plunge Freezing. Mittels dieser Techniken werden sowohl lebende als auch chemisch fixierte Proben (wie sie oftmals aus Feldversuchen zur Verfügung stehen) eingefroren. Die gefrorenen Proben werden unter Verwendung von Agitationsmodulen gefriersubstituiert, welche in die Kryokammern automatischer Gefriersubstitionssysteme (AFS) eingesetzt werden. Die Anwendung dieser, in userem EM Labor entwickelten Module, erlaubt es die Substitutionszeiten drastisch zu verkürzen (Siehe Literatur). Anschließend werden Proben in Kunstharzeinbettungen überführt. Hierbei kommt neben der Epoxidharzeinbettung auch eine, für Immunmarkierungen interessante, Tieftemperatureinbettung in Lowicryl zur Anwendung.
Das Schneiden der in Kunstharz eingebetteten Proben erfolgt in einem von den StudentInnen flexibel gestaltbaren Kursabschnitt, welcher Unterschieden in der praktischen Erfahrungen und im Geschick beim Umgang mit Ultramikrotomen Rechnung trägt.Die praktischen Arbeiten werden durch Vorlesungen und Diskussionen ergänzt, welche die Kryopräparation im Konzept der biologischen Wissenschaft und in ihrem Zusammenwirken mit anderen Methoden erläutert. Abschließend erfolgt die Evaluierung der Probenqualität im Licht- und Transmissionselektronenmikroskop und die Vorstellung der Ergebnisse in einem Kurzvortrag.
Der Kurs schafft somit die präparative Basis für komplexe experimentelle Ansätze, welche ultrastrukturelle Phenotypisierungen, Markierungsverfahren (Immunmarkierungen, in situ Hybridisierung), Elementananlyse (EDX and EELS) und, in zunehmenden Maße, auch NanoSIMS einschließen können.

Art der Leistungskontrolle und erlaubte Hilfsmittel

Mitarbeit: 40%
Mündliche Präsentation der Ergebnisse: 40% (23.03.2018)
Protokoll: 20%
Jede Teilleistung muss positiv sein.

Mindestanforderungen und Beurteilungsmaßstab

Theoretischen Grundlagen (Vorlesung). Anwendung der Präparationsgeräte sowie der TEMs (aus dem praktischen Teil). Anwendungsmöglichkeiten in Beispielen. Auswertung, Interpretation und Evaluation der Ergebnisse.

Prüfungsstoff

Fähigkeit geeignete Methoden der Kryopräparation für TEM auszuwählen, die praktische Laborarbeit, der sichere Umgang mit Kryogenen (flüssiger Stickstoff, Propan), Umgang mit Geräten für die probenpräparation inkl. Plunge Freezer, Hochdruck-Kryofixieranlage, Schneiden mit Ultramikrotomen, Arbeit am TEM, Interpretation und Evaluierung der Resultate.

Literatur

Mielańczyk L, Matysiak N, Klymenko O and Wojnicz R (2015). Transmission Electron Microscopy of Biological Samples. In: The-transmission-electron-microscope-theory-and-applications. IntechOpen. See: https://www.intechopen.com/books/the-transmission-electron-microscope-theory-and-applications/transmission-electron-microscopy-of-biological-samples
Reipert S, Goldammer H, Richardson C, Goldberg MW, Hawkins TJ, Hollergschwandtner E, Kaufmann WA, Antreich S, Stierhof YD. Agitation Modules: Flexible Means to Accelerate Automated Freeze Substitution. J Histochem Cytochem. 2018 Jul 1:22155418786698.
https://www.growkudos.com/publications/10.1369%25252F0022155418786698/reader

Zuordnung im Vorlesungsverzeichnis

MBO 7, MGE III-2, MMB W-2, MMEI III, MZO 2, MZO W-1, WZB, M-WZB

Letzte Änderung: Mi 27.02.2019 09:08