Skip to main content
Weiter zur Homepage der Europäischen Kommission (öffnet in neuem Fenster)
Deutsch de
CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
CORDIS

Nanoscale imaging of living cells by liquid phase electron microscopy

Projektbeschreibung

Kristallbildung in lebenden Zellen visualisieren

Biokristallisation ist der Prozess, durch den lebende Zellen Kristalle bilden. Bei einer Fehlregulation entstehen beim Menschen Krankheiten wie Nierensteine, Gicht und Arteriosklerose. Die Biokristallisation zu verstehen, ist die Grundlage, um die Kristallbildung hemmende und das Fortschreiten von Krankheiten verhindernde Therapien entwickeln zu können. Bei den derzeitig verfügbaren hochauflösenden Bildgebungsverfahren ist es jedoch erforderlich, Proben einzufrieren, und daher können diese Prozesse nicht in Echtzeit erfasst werden. Das Ziel des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts LivEM besteht darin, diese Hürde zu überwinden. Dazu wird der erste Flüssigphasen-Elektronenmikroskopie-Arbeitsablauf zur Abbildung der Kristallbildung in lebenden Zellen entwickelt. Bei der vorgeschlagenen Technologie werden modernste Hard- und Software kombiniert, sodass die Visualisierung biologischer Prozesse in Nanometerauflösung möglich wird. Die Projektergebnisse könnten die Entwicklung von auf die Kristallbildung abzielenden Therapien verändern und beschleunigen.

Ziel

Biocrystallization, the process by which cells form crystals, contributes to inflammatory and pathogenic diseases such as atherosclerosis, kidney stones, and gout, and underpins malaria pathogenesis, where frontline therapeutics directly inhibit crystal formation. Understanding how cells create crystals is therefore vital for developing strategies to inhibit their formation and prevent disease progression. However, these dynamic crystal nucleation and growth processes in living cells, taking place at the nanometer scale, cannot be captured with current high-resolution imaging methods that rely on freezing samples. Liquid-phase electron microscopy (LP-EM) is a recently established tool for studying reactions in hydrated conditions at nanometer resolution, and it has been applied to investigate dynamic processes in inorganic, organic, and biological systems. Yet, imaging biological processes at high resolution remains beyond reach, primarily due to the loss of enzymatic activity under repeated exposure to damaging radiation. LivEM will address this challenge by integrating multiple dose- and damage-reduction strategies to establish the first live-cell LP-EM workflow. The project will entail (1) the design of graphene-based enclosures that provide radical scavenging, (2) optimization of sparse imaging to minimize scanned pixels, and (3) use of flow and recovery strategies to allow radiolytic relaxation. Together, these measures will reduce the effective dose by ~150–200×, enabling real-time nanoscale visualization of crystal formation without exceeding enzymatic inactivation thresholds. Guanine crystallization in unicellular eukaryotes will serve as a controllable model system for developing and validating the methodology. By bridging the gap between static high-resolution imaging and dynamic biological function, LivEM will open new opportunities for understanding clinically relevant biocrystallization and inform the development of drug therapeutics.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

STICHTING RADBOUD UNIVERSITAIR MEDISCH CENTRUM
Netto-EU-Beitrag
€ 217 076,16
Adresse
GEERT GROOTEPLEIN 10 ZUID
6525 GA Nijmegen
Niederlande
Region
Oost-Nederland Gelderland Arnhem/Nijmegen
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Partner (1)