Umeå Centre for Electron Microscopy
- Reference number
- RIF21-0067
- Project leader
- Sandblad, Linda
- Start and end dates
- 230101-271231
- Amount granted
- 15 000 000 SEK
- Administrative organization
- Umeå University
- Research area
- Life Science Technology
Summary
Umeå Centre of Electron Microscopy (UCEM) has established one of the best equipped and well supported electron microscopy (EM) facilities in Sweden, a research infrastructure with great international reputation as well as an increasing number of collaborating users. UCEM constantly develops and establishes new state-of-the-art EM methods guided by the research community needs. Cryo-EM has rapidly developed in to one of the most requested methods for structural determination of molecular complexes, proteins structures and molecular interaction studies for pharmaceutical developments. The advantage is that the specimen is prepared and imaged in a close to native state, soluble in a hydrated environment, a prerequisite for biological functions. Cryo-EM enables the study of molecular dynamics, developmental disease onset and infection events, as well as the structural characteristics of hydrated material such as cellulose nanofibers and future fusion materials. With an interdisciplinary approach for method development UCEM offer the technology to bridge high-resolution structures to 3D visualization of cells and organism by volume imaging. A focused ion beam (FIB-SEM) is used for block phase imaging and preparation of cells and bacteria for correlative fluorescence and tomography. Brave and inspiring projects push the limits of resolution, quality and computational visualization of molecules within life and material sciences and opens the doors for industrial innovations.
Popular science description
Umeå centrum för Elektronmikroskopi (UCEM) har etablerat en av Sveriges bäst utrustade faciliteter, med sju olika typer av elektronmikroskop för avbildning av molekyler, celler eller ytor med hög upplösning. Forskningsinfrastrukturens kärna är personalstyrkan som tillhandahåller kunskapen om hur prov från olika forskningsinriktningar prepareras och avbildas med elektronmikroskopi. UCEM har nått internationell framgång och initierat många samarbeten med infrastrukturanvändare. Linda Sandblad som är infrastrukturens samordnare. Hennes forskningssamarbeten leder till en konstant utveckling av de unika och ledande EM metoder som världens forskare efterfrågar. Kryo-elektronmikroskopi har under kort tid etablerats som den mest efterfrågade metoden för strukturstudier av molekylkomplex, proteinstruktur och bindningsstudier inom läkemedelsutvecklingen. Metodens fördel är att biologiska kan avbildas direkt i sin naturliga miljö. Eftersom biologiska prover, celler, bakterier och virus lever, förekommer och fungerar i vattenlösliga miljöer är det också viktigt att studera deras struktur under samma förutsättningar. Celler och mikroorganismer kan frysas med en ultrasnabb metod, så att det inte hinner bildas kristaller i vattenlösningen. Dessa kryo-EM prover måste förvaras i -180C, men har då häpnadsväckande bra upplösning för strukturstudier av proteiner, virus eller celler som studeras. Vid UCEM finns en bred kunskap och provpreparering från olika forskningsfält, och är därför en attraktiv facilitet för forskare från medicine, biologi men även för studier av nya växtbaserade material, som i framtiden kan ersätta vår användning av plast. Ett intressant elektronmikroskop, ett scanning instrument, som Linda Sandblad och hennes forskningsteam använder för att skapa bildvolymer med hög upplösning kommer i detta projekt utvecklas för analys av celler som infekterats av bakterier och virus. Det är ett mikroskop med en fokuserad jonstråle som med hög precision avlägsnar lager för lager och scannar provets yta. Denna avancerade teknik kan också nyttjas för för att öppna celler eller material med fler lager för avbildning av provets hela volym, i tre dimensioner. Flertal utmanande och inspirerande projekt driver utvecklingen för högre upplösning, bättre bildkvalité och smarta verktyg att visa bilder digitalt, detta ger en större förståelse för de biologiska processer vi inte kan se med ögat. Och öppnar dörrarna för nya innovationer inom industrin.