Funktionale Bildgebung

Fortschrittliche Bildgebung für industrielle Lösungen in der Schädlings- und Vektorkontrolle

© Fraunhofer IME | Anton Windfelder
Modernste funktionelle Bildgebung für die Insektenforschung
© Fraunhofer IME | Anton Windfelder
Tabakschwärmerlarven (Manduca sexta) im MRT

Wir bieten Unternehmen ein einzigartiges, hochmodernes Screening-Angebot zur präzisen Analyse von Insektenmodellen im Rahmen der Schädlings- und Vektorkontrolle. Mithilfe innovativer funktioneller Bildgebung (CT, MRT, PET) und hochdurchsatzfähiger Analyseplattformen unterstützen wir die Entwicklung, Bewertung und Optimierung von Bioziden, Insektiziden und anderen Wirkstoffen. Unser Ziel ist es, Unternehmen eine effiziente und aussagekräftige Möglichkeit zu bieten, die Wirkung ihrer Substanzen auf Ziel- und Nichtzielorganismen präzise zu erfassen und regulatorisch relevante Daten zu generieren.

Alternative Tiermodelle als ethischer und ökonomischer Zusatznutzen

© Fraunhofer IME | Kim Weigand
Larven des Tabakschwärmers (Manduca sexta)
© Fraunhofer IME | Kim Weigand
Eine Labormaus neben einer Larve des Tabakschwärmers (Manduca sexta)

Kleinsäuger wie Ratten und Mäuse sind aus der präklinischen Forschung nicht mehr wegzudenken. Doch gegen den extensiven Gebrauch dieser Tiere in der medizinischen Forschung gibt es zunehmend ethische Bedenken. Dies schlägt sich auch in der Förderpraxis von wissenschaftlichen Projekten sowie der Gesetzgebung nieder. Zukünftig sollen daher alle Möglichkeiten zur Reduzierung der Versuchstieranzahl sowie das Nutzen möglicher Alternativen voll ausgeschöpft werden (3R-Prinzip), um die Zahl der in der Forschung genutzten Wirbeltiere zu reduzieren sowie die Forschung zu ökonomisieren. Je nach Fragestellung können Insekten wie die Larven des Tabakschwärmers (Manduca sexta) eine wichtige Schlüsselrolle als alternative in vivo-Tiermodelle einnehmen. Die angeborene Immunantwort des Darms sowie die Struktur des Darmepithels sind zwischen Säugetieren und dem Tabakschwärmer stark konserviert, weshalb sich die Larven des Tabakschwärmers sehr gut als alternatives Tiermodell für entzündliche Darmerkrankungen eignen. Aus diesen Gründen verwenden wir als Modellorganismen vor allem Larven des Tabakschwärmers. 

Technische Grundlage: Modernste funktionelle Bildgebung für die Insektenforschung

Unsere Plattform basiert auf der Übertragung bildgebender Verfahren aus der Radiologie und Nuklearmedizin auf Insektenmodelle. Die von uns entwickelten Methoden erlauben es, Gewebe- und Organveränderungen bei Insektenlarven wie dem Tabakschwärmer (Manduca sexta) exakt zu quantifizieren. Hierbei kommen etablierte Verfahren zum Einsatz:

Computertomographie (CT)

 
  • Zur hochauflösenden Visualisierung von Strukturen wie Darm, Tracheen oder Muskeln.

 

 

 

 

 

Mikro-CT-Aufnahmen

Magnetresonanztomographie (MRT)

 

  • Zur Beurteilung von Wassergehalt, Ödemen und Gewebeintegrität.

 

 

 

Verabreichung des Kontrastmittels

Funktion des Kontrastmittels

Positronen-Emissions-Tomografie (PET)

 
  • Zur Analyse von Stoffwechselaktivität und entzündungsassoziierten Prozessen.

Mögliche Anwendungen für Ihr Unternehmen

Unsere Plattform kann von der Grundlagenforschung bis zur industriellen Produktentwicklung vielfältig genutzt werden:

 
  • In-vivo-Screening von Wirkstoffen zur Schädlingsbekämpfung
  • Entwicklung von Bioziden und Vektorkontrollmitteln
  • Charakterisierung der Pathogenität von Mikroorganismen

 
  • Testung von Formulierungen und deren Wirkung auf Nichtziel-Insekten
  • Studien zur Wirkung von Umweltchemikalien auf Insektenphysiologie

Das Thema ist auch für Sie interessant? Dann kontaktieren Sie uns gerne!

Bei Interesse an einer Kollaboration oder einer Forschungs- und Entwicklungsleistung kontaktieren Sie uns!

 

Wir begleiten Ihr Projekt von der wissenschaftlichen Konzeption über die Durchführung bis hin zur Auswertung und Dokumentation.

Dr. Anton G. Windfelder

Gruppenleiter

Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Ohlebergsweg 12, 35392 Gießen

Telefon +49 641 97219-166

 

Schad- und Vektorinsektenkontrolle

 

 

Unsere Pressebeiträge

hessenschau

 

»Tierversuche mit Nagern lassen sich reduzieren« | Spektrum der Wissenschaft

 

»Raupen ersetzen Mäuse bei Tierversuchen« | hr4 Mittelhessen

 

»Virtuelle Reise durch die Raupe der Forschung« | Bild der Wissenschaft

 

»Darm als 3D-Modell: Tabakschwärmer von innen per VR-Brille« | VBio

 

»Statt Tierversuchen an Mäusen: Revolutionieren diese kleinen Kriecher die Medikamentenforschung?« | RTL

 

»Ein neues Labortier für die Darmforschung« | Ärzte Zeitung

Unsere Publikationen

Evaluation of Mechanical Versus Manual Root Canal Preparation in Primary Molars—A Comparative in Vitro Study. 

Schulz-Weidner et al. 

Analysis of fixation materials in micro-CT: It doesn’t always have to be styrofoam. 

Scherberich et al. 

 

Positron emission mammography in the diagnosis of breast cancer

Müller et al.

An Enteric Ultrastructural Surface Atlas of the Model Insect Manduca sexta. 

Windfelder et al.

High-throughput Screening of Caterpillars as a Platform to Study Host-microbe Interactions and Enteric Immunity.

Windfelder et al.

 


 

Dynamic monitoring of vital functions and tissue re-organization in Saturnia pavonia (Lepidoptera, Saturniidae) during final metamorphosis by non-invasive MRI. 

Laussmann et al.

A Quantitative Micro-Tomographic Gut Atlas of the Lepidopteran Model Insect Manduca sexta. 

Windfelder et al.

Dextran sulfate sodium and uracil induce inflammatory effects and disrupt the chitinous peritrophic matrix in the midgut of Tribolium castaneum.

Böhringer et al. 

Biodegradable Polyphosphoester Micelles Act as Both Backgroundfree 31P Magnetic Resonance Imaging Agents and Drug Nanocarriers.

Koshkina et al.