Sonstige Begründung
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Das anzuschaffende Mikroskop-System muss modular aufgebaut und flexibel einsetzbar sein, um eine breite Palette an Anwendungen abzudecken. Dies ist essenziell, da die beabsichtigte Forschung mit einer Vielzahl von Materialien, Modellorganismen und Fluoreszenzmarkern arbeitet, die unterschiedliche optische Anforderungen mit sich bringen. Diese unterschiedlichen Proben erfordern für die optische Anregung im Konfokal- und Multiphotonen-Mikroskopie Licht unterschiedlicher Wellenlängen, die genau auf das jeweilige Material oder den verwendeten Fluoreszenzmarker abgestimmt sind. Ebenso variiert das emittierte Spektrum in Abhängigkeit von Material und Marker. Insbesondere müssen verschiedene Detektionsmodi, Beleuchtungstechniken und Kontrastverfahren unterstützt werden, um sowohl lebende als auch fixierte Proben unter variierenden experimentellen Bedingungen optimal untersuchen zu können. Daraus ergeben sich nachfolgende 3 Hauptanforderungen an das zu beschaffende System: a) Anpassbare Anregungswellenlängen: Das Mikroskop muss ein breites Spektrum an Anregungswellenlängen bieten, um eine optimale Bildqualität für unterschiedliche Materialien und Fluoreszenzmarker sicherzustellen und gleichzeitig Phototoxizität zu minimieren. Für Multiphotonen-Bildgebung sind durchstimmbare Ti:Saphir-Infrarot-Laser erforderlich und außerdem ist für die konfokale Bildgebung die flexible spektrale Anpassung der Anregung durch einen Weißlichtlaser (WLL) im Bereich von 440nm bis 790nm zwingend erforderlich. Ein WLL kann jede Wellenlänge von 440-790nm frei wählen, in 1-nm-Schritten einstellbar (350 Laserlinien). Das bedeutet, man ist nicht auf vorgegebene Laserlinien beschränkt und kann jeden neuen Fluoreszenzmarker in die Experimente integrieren. Dies ist besonders wichtig für Multi-Farben-Experimente mit mehreren Fluoreszenzmarkern, die eng beieinander im Spektrum liegen und exakt abgestimmt werden müssen. Außerdem kann eine Echtzeit-Anpassung der Anregungswelle während des Experiments vorgenommen werden, was für in-vivo Live-Cell Imaging essenziell ist. b) Vielseitige Detektionsmodi: Unterstützung für verschiedene Detektionsmethoden (z. B. konfokale, multiphotonische, spektrale und zeitaufgelöste Bildgebung) zur Untersuchung diverser biologischer und materialwissenschaftlicher Proben. Spektral frei einstellbare Detektionskanäle müssen sowohl in der konfokalen Detektion nach dem konfokalen Pinhole, als auch in der nicht-konfokalen Detektion im Multi-Photon-Modus direkt hinter dem Objektiv im sogenannten Non-Descanned (NDD) Modus vorhanden sein, um flexible Fluoreszenzexperimente zu ermöglichen. Multiphotonen-Bildgebung in tiefen Gewebeschichten ist essentiell für die geplanten Forschungszwecke. Es muss eine Non-Descanned Detektionseinheit (NDD) mit spektral flexibel einstellbarer Erfassung vorhanden sein, die eine frei wählbare Detektion von Fluoreszenzsignalen im Bereich von 380-800nm ermöglicht. Diese Funktion erlaubt die gezielte Anpassung der Emissionsspektren an die verwendeten Fluoreszenzmarker und stellt sicher, dass alle relevanten Signale optimal detektiert werden. Das bedeutet, dass man keine festen Emissionsfilter mehr benötigt, sondern die Detektionsbereiche in Echtzeit anpassen kann. Dies verbessert die Signalqualität erheblich, insbesondere in tiefen Gewebeschichten, und minimiert Signalverluste. Die Experimente zur Besiedlung von Wurzeln durch symbiotische Pilze erfordern eine hochsensitive Bildgebung tief im Gewebe (bis zu 1000 µm). Eine Non-Descanned Detektionseinheit (NDD) mit spektral flexibel einstellbarer Erfassung ermöglicht den Wissenschaftlern, auch schwache Signale aus diesen tiefen Gewebeschichten optimal zu detektieren. c) Multi-Farben- und Multiplex-Fähigkeit: Das System muss die simultane Detektion mehrerer Fluoreszenzmarker sowie die Kombination verschiedener Materialien innerhalb eines Experiments ermöglichen. Ein akusto-optische Strahlteiler mit spektraler Steuerung ist erforderlich, um jede beliebige Kombination von Laserwellenlängen simultan und verlustfrei zu steuern. Dieser minimiert Fluoreszenz-Crosstalk und reduziert Störsignale in Echtzeit, sodass eine saubere Trennung der Fluoreszenzmarker gewährleistet wird. Dadurch wird eine höhere Bildqualität und ein besserer Kontrast erreicht, insbesondere in lebenden Proben mit starker Autofluoreszenz wie Pflanzengewebe. Die durchzuführenden FRET-FLIM-Experimente zur Protein-Protein-Interaktion erfordern eine extrem präzise Trennung von Signalen. Eine statisch-optische Trennung kann hierbei zu Signalverlusten führen und falsch-positive Ergebnisse verursachen. Ein akusto-optischer dynamischer Strahlteiler mit spektraler Steuerung vermeidet diese Verluste und stellt sicher, dass echte Interaktionen erfasst werden. Die Anforderungen, die sich aus dem Beschaffungsbedarf ergeben kann nur von einem Unternehmen im Markt erfüllt werden. Es handelt sich dabei um die Leica Mikrosysteme Vertrieb GmbH. Um das optimale Mikroskop auszuwählen, wurden führende Mikroskopie-Spezialisten und Experten aus verschiedenen Instituten und Forschungseinrichtungen konsultiert. Im Rahmen dieser Evaluation haben diese Experten aufgrund ihrer langjährigen Erfahrungen in verschiedensten Forschungsprojekten die vom Auftraggeber durchgeführte Marktanalyse bestätigt, dass für die oben beschriebenen Hauptanforderungen an den Beschaffungsgegenstand nur ein bestimmtes Gerät des oben benannten Unternehmens in Frage kommt.