Vi ønsker at erhverve to komplementære mikroskopiske systemer til at udføre observationer på levende celler, der giver mulighed for fysiologiske undersøgelser. Det konfokale laserscanningssystem (CLSM) giver fremragende muligheder for fluorescerende manipulationer og målinger (fotoaktivering, fotokonvertering, fotoblegning, Förster resonansenergioverførsel (FRET)); signaloptagelsens specificitet øges ved spektraldetektering. I dette system kan vi fokusere testene på de mindre områder inden for synsfeltet, eventuelt udpeget. Med spinding disc (SD) mikroskopiske system, kan vi registrere molekylære processer i levende celler endnu hurtigere end CLSM-systemet, selv ved en millisekunder billedoptagelseshastighed, i hele synsfeltet. Et vigtigt aspekt er, at levende celler er udsat for mindre lyseksponering under optagelserne, så vi kan fortsætte observationerne meget længere. Det SD-system, der skal indkøbes, er også egnet til visning af molekylære processer i umiddelbar nærhed af celleoverfladen (inden for en afstand af 100-150 nm) med øget opløsning og høj hastighed sammenlignet med CLSM-test (TIRF, dvs. fuld intern refleksionsmikroskopi). Begge systemer er i stand til at optage to fluorescerende signaler samtidig med 2 detektorer (CLSM) og 2 kameraer (SD'er), således at molekylære interaktioner, koncentrationsændringer og transportprocesser i levende celler specifikt spores i realtid. De 14 forskerhold, der deltager i udbuddet, undersøger de molekylære og cellefysiologiske virkninger af inflammatoriske og autoimmune sygdomme, der påvirker tumordannelse og metastaser, cellulære processer af nervøs plasticitet og selvfordøjelse af celler (se vedlagte biografier). Målene er brede, men deres fælles træk er, at de sigter mod at udforske dynamiske celle biologiske ændringer i levende celler. De mikroskoper, der skal indkøbes, giver de nødvendige infrastrukturelle betingelser for undersøgelserne, og deltagernes fremragende videnskabelige baggrund giver den nødvendige vidensplatform til gennemførelse. Nedenfor præsenteres de mikroskopiske teknikker, der skal anvendes, gennem et par hovedtemaer. 1. I forskellige immunceller (f.eks. granulocytter, makrofager, dendritiske celler, lymfocytter) efter ligandbinding af receptorer spiller "dialog" mellem receptorer en afgørende rolle i mange fysiologiske og patologiske immunprocesser. For eksempel samarbejde mellem komplementreceptorer og mønstergenkendelsesreceptorer for granulocytter, der er vigtige i inflammation, hvilket fører til dannelsen af neutrofile ekstracellulære fælder (såkaldte NET'er). Ændringer i det intracellulære Ca2±signal, der ledsager neutrofilaktivering, kan testes ved hjælp af fluorescerende Ca-indikatorfarver (f.eks. Fluo3/Fluo4) og genetisk kodede Ca2±indikatorer (f.eks. GCaMP6) på både CLSM- og SD-systemer til cellelinjer, der er i stand til at danne NET. TIRF-mikroskopi integreret i SD er afgørende for at overvåge adhæsion og spredning af forskellige immunceller og processer nær celleoverfladen (f.eks. NET-frigivelse). Ved at bruge CLSM- og SD-systemer, ved at detektere to fluorescerende signaler samtidig, kan vi teste de molekylære effekter, der styrer immuncellernes funktion (f.eks. interaktion mellem receptorer, intracellulære transportprocesser) i realtid, i umiddelbar nærhed af celleoverfladen og parallelt med aktiveringsmålingen. 2. Homolog rekombination er en af de mest effektive måder at korrigere fejl i DNA af organismer, forebygge kræft transformation og skabe nye genvarianter. Ud over in vitro-metoden tester vi i hele organismer (orm og zebrafisk) DNA-HELICAS, hvorigennem delprocesser af celledeling, hvorigennem molekylære aktiviteter og med hvilke proteinpartnere de fremmer kontrolleret rekombination, nøjagtig kromosomal segregation. Mikroskoper, der muliggør samtidig og hurtig visning af de to fluorescerende signaler, er afgørende for påvisning af processer i organismer, der producerer proteiner, der er involveret i fejlkorrektionsmekanismer med forskellige fluorescerende etiketter. Analyse med CLSM- og SD-systemer supplerer derfor de målinger, der udføres med det allerede eksisterende tofotonmikroskopsystem. 3. I de senere år har vi ved at udvikle molekylær tatoveringsteknologi opnået banebrydende resultater inden for optofarmakologi. Med udviklingen af letaktiverbare lægemiddelderivater har vi mulighed for at regulere visse cellebiologiske processer i CLSM-systemet ved at lokalisere visse mikrometer. De processer, der styrer den dynamiske transformation af aktinske skeletter i nerveceller (f.eks. vækst og søgen efter stier af axoner) kan udforskes med høj rumlig og tidsmæssig opløsning. MyosinII axon vækst og aktin dynamik flow