Das Ziel von Dr. Jan Philipp Schneider und Kollegen war es, 3D-Rekonstruktionen von humanen Alveolarepithelzellen vom Typ 1 (AE1 Zellen) zu erstellen, um ein tieferes Verständnis ihrer komplexen Struktur zu erlangen.

Zu diesem Zweck wurde in enger Zusammenarbeit mit der zur Plattform Imaging des DZL gehörenden Zentralen Forschungseinrichtung Elektronenmikroskopie der MHH mit einem sogenannten Serial Block-Face Rasterelektronenmikroskop ein Bildstapel von mehr als 2000 Bildern aus einer humanen Lungenprobe gewonnen. Mit diesem Mikroskop werden automatisiert nach und nach dünne Schnitte der speziell präparierten Probe mit einem Diamantmesser entfernt. Zwischen den einzelnen Schneidevorgängen wird die jeweils neu entstandene Oberfläche der Probe mit einem Elektronenstrahl abgetastet und so hochaufgelöst aufgenommen. Auf diese Weise entsteht ein Bildstapel, der für die Rekonstruktionen herangezogen werden kann. Den Wissenschaftlern von BREATH war es so anschließend möglich 3D-Modelle von drei vollständigen AE1 Zellen durch manuelle Segmentierung (manuelles Nachverfolgen der Zellen auf den einzelnen Bildern) zu erstellen und neue Einblicke in die 3D-Struktur der Alveolarregion zu gewinnen.

Die Arbeit, die nun von der Anatomischen Gesellschaft zum „Paper of the Month“ gekürt wurde, wurde im hochrangigen American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine veröffentlicht. Ein zur Arbeit gehörendes Video, welches den EM-Datensatz sowie die Modelle und deren Entstehung zeigt, kann auf dem YouTube®-Kanal der American Thoracic Society angesehen werden.

Die Originalpublikation finden Sie hier.

Text: BREATH / CD

Bild: Institut für Anatomie, MHH