ATLAS-STEM for Correlated Microscopy and Automated Electron Microscopic Imaging of Complete Cross-sections of Islets of Langerhans, Flies and Worms in Health and Disease
Projectomschrijving
Producten
Titel: Enzymes for Pancreatic Islet Isolation Impact Chemokine-Production and Polarization of Insulin-Producing ß-Cells with Reduced Functional Survival of Immunoisolated Rat Islet-Allografts as a Consequence
Auteur: de Vos, Paul, Smink, Alexandra M., Paredes, Genaro, Lakey, Jonathan R. T., Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N. G., de Haan, Bart J., Faas, Marijke M.
Magazine: PLoS ONE
Auteur: de Vos, Paul, Smink, Alexandra M., Paredes, Genaro, Lakey, Jonathan R. T., Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N. G., de Haan, Bart J., Faas, Marijke M.
Magazine: PLoS ONE
Titel: Mitochondrial Dysfunction in Human Leukemic Stem/Progenitor Cells upon Loss of RAC2
Auteur: Marta E. Capala, Henny Maat, Francesco Bonardi, Vincent van den Boom, Jeroen Kuipers, Edo Vellenga, Ben N. G. Giepmans, Jan Jacob Schuringa
Magazine: PLoS ONE
Auteur: Marta E. Capala, Henny Maat, Francesco Bonardi, Vincent van den Boom, Jeroen Kuipers, Edo Vellenga, Ben N. G. Giepmans, Jan Jacob Schuringa
Magazine: PLoS ONE
Titel: Enzymes for Pancreatic Islet Isolation Impact Chemokine-Production and Polarization of Insulin-Producing ß-Cells with Reduced Functional Survival of Immunoisolated Rat Islet-Allografts as a Consequence
Auteur: de Vos, Paul, Smink, Alexandra M., Paredes, Genaro, Lakey, Jonathan R. T., Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N. G., de Haan, Bart J., Faas, Marijke M.
Magazine: PLoS ONE
Auteur: de Vos, Paul, Smink, Alexandra M., Paredes, Genaro, Lakey, Jonathan R. T., Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N. G., de Haan, Bart J., Faas, Marijke M.
Magazine: PLoS ONE
Titel: Overexpression of cystathionine ?-lyase suppresses detrimental effects of spinocerebellar ataxia type 3
Auteur: Snijder, Pauline, Baratashvili, Madina
Magazine: Molecular Medicine
Auteur: Snijder, Pauline, Baratashvili, Madina
Magazine: Molecular Medicine
Titel: Overexpression of cystathionine ?-lyase suppresses detrimental effects of spinocerebellar ataxia type 3.
Auteur: Snijder, Pauline, Baratashvili, Madina
Magazine: Molecular Medicine
Auteur: Snijder, Pauline, Baratashvili, Madina
Magazine: Molecular Medicine
Titel: Scanning EM of non-heavy metal stained biosamples: Large-field of view, high contrast and highly efficient immunolabeling
Auteur: Kuipers, Jeroen, de Boer, Pascal, Giepmans, Ben N.G.
Magazine: Experimental Cell Research
Auteur: Kuipers, Jeroen, de Boer, Pascal, Giepmans, Ben N.G.
Magazine: Experimental Cell Research
Titel: Enterovirus infection of human islets of Langerhans affects ß-cell function resulting in disintegrated islets, decreased glucose stimulated insulin secretion and loss of Golgi structure
Auteur: Hodik, M, Skog, O, Lukinius, A, Isaza-Correa, J M, Kuipers, J, Giepmans, B N G, Frisk, G
Magazine: BMJ Open
Auteur: Hodik, M, Skog, O, Lukinius, A, Isaza-Correa, J M, Kuipers, J, Giepmans, B N G, Frisk, G
Magazine: BMJ Open
Titel: Large-scale Scanning Transmission Electron Microscopy (Nanotomy) of Healthy and Injured Zebrafish Brain
Auteur: Jeroen Kuipers, Ruby D. Kalicharan, Anouk H. G. Wolters, Tjakko J. van Ham, Ben N.G. Giepmans
Magazine: Journal of Visualized Experiments
Link: http://www.nanotomy.org/OA/Kuipers2015JoVE/index.html
Auteur: Jeroen Kuipers, Ruby D. Kalicharan, Anouk H. G. Wolters, Tjakko J. van Ham, Ben N.G. Giepmans
Magazine: Journal of Visualized Experiments
Link: http://www.nanotomy.org/OA/Kuipers2015JoVE/index.html
Titel: Selection of polymers for application in scaffolds applicable for human pancreatic islet transplantation
Auteur: Smink, Alexandra M, de Haan, Bart J, Paredes-Juarez, Genaro A, Wolters, Anouk H G, Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N G, Schwab, Leendert, Engelse, Marten A, van Apeldoorn, Aart A, de Koning, Eelco, Faas, Marijke M, de Vos, Paul
Magazine: Biomedical Materials
Auteur: Smink, Alexandra M, de Haan, Bart J, Paredes-Juarez, Genaro A, Wolters, Anouk H G, Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N G, Schwab, Leendert, Engelse, Marten A, van Apeldoorn, Aart A, de Koning, Eelco, Faas, Marijke M, de Vos, Paul
Magazine: Biomedical Materials
Titel: Development of a Full-Thickness Human Skin Equivalent In Vitro Model Derived from TERT-Immortalized Keratinocytes and Fibroblasts
Auteur: Reijnders CM, van Lier A, Roffel S, Kramer D, Scheper RJ, Gibbs S
Magazine: Tissue Engineering Part A
Auteur: Reijnders CM, van Lier A, Roffel S, Kramer D, Scheper RJ, Gibbs S
Magazine: Tissue Engineering Part A
Titel: Guanine quadruplex structures localize to heterochromatin
Auteur: Hoffmann, Roland F., Moshkin, Yuri M., Mouton, Stijn, Grzeschik, Nicola A., Kalicharan, Ruby D., Kuipers, Jeroen, Wolters, Anouk H.G., Nishida, Kazuki, Romashchenko, Aleksander V., Postberg, Jan, Lipps, Hans, Berezikov, Eugene, Sibon, Ody C.M., Giepmans, Ben N.G., Lansdorp, Peter M.
Magazine: Nucleic Acids Research
Auteur: Hoffmann, Roland F., Moshkin, Yuri M., Mouton, Stijn, Grzeschik, Nicola A., Kalicharan, Ruby D., Kuipers, Jeroen, Wolters, Anouk H.G., Nishida, Kazuki, Romashchenko, Aleksander V., Postberg, Jan, Lipps, Hans, Berezikov, Eugene, Sibon, Ody C.M., Giepmans, Ben N.G., Lansdorp, Peter M.
Magazine: Nucleic Acids Research
Titel: Large-Scale Electron Microscopy Maps of Patient Skin and Mucosa Provide Insight into Pathogenesis of Blistering Diseases. Journal of Investigative Dermatology,
Auteur: Ena Sokol, Duco Kramer, Gilles F H Diercks, Jeroen Kuipers, Marcel F Jonkman, Hendri H Pas and Ben N G Giepmans
Magazine: Journal of Investigative Dermatology
Auteur: Ena Sokol, Duco Kramer, Gilles F H Diercks, Jeroen Kuipers, Marcel F Jonkman, Hendri H Pas and Ben N G Giepmans
Magazine: Journal of Investigative Dermatology
Titel: FLIPPER, a combinatorial probe for correlated live imaging and electron microscopy, allows identification and quantitative analysis of various cells and organelles.
Auteur: Kuipers J1, van Ham TJ, Kalicharan RD, Veenstra-Algra A, Sjollema KA, Dijk F, Schnell U, Giepmans BN.
Magazine: Cell tissue research
Auteur: Kuipers J1, van Ham TJ, Kalicharan RD, Veenstra-Algra A, Sjollema KA, Dijk F, Schnell U, Giepmans BN.
Magazine: Cell tissue research
Titel: Intrinsically Disordered Linker and Plasma Membrane-Binding Motif Sort Ist2 and Ssy1 to Junctions
Auteur: Kralt, Annemarie, Carretta, Marco, Mari, Muriel, Reggiori, Fulvio, Steen, Anton, Poolman, Bert, Veenhoff, Liesbeth M.
Magazine: Traffic
Link: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tra.12243/epdf
Auteur: Kralt, Annemarie, Carretta, Marco, Mari, Muriel, Reggiori, Fulvio, Steen, Anton, Poolman, Bert, Veenhoff, Liesbeth M.
Magazine: Traffic
Link: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tra.12243/epdf
Titel: Guanine quadruplex structures localize to heterochromatin
Auteur: Hoffmann RF, Moshkin YM, Mouton S, Grzeschik NA, Kalicharan RD, Kuipers J, Wolters AH, Nishida K, Romashchenko AV, Postberg J, Lipps H, Berezikov E, Sibon OC, Giepmans BN, Lansdorp PM
Magazine: Nucleic Acids Research
Auteur: Hoffmann RF, Moshkin YM, Mouton S, Grzeschik NA, Kalicharan RD, Kuipers J, Wolters AH, Nishida K, Romashchenko AV, Postberg J, Lipps H, Berezikov E, Sibon OC, Giepmans BN, Lansdorp PM
Magazine: Nucleic Acids Research
Titel: Correlated light and electron microscopy: ultrastructure lights up!
Auteur: de Boer, P., Hoogenboom, J.P., and Giepmans, B.N.
Magazine: Nature Methods
Auteur: de Boer, P., Hoogenboom, J.P., and Giepmans, B.N.
Magazine: Nature Methods
Titel: Normothermic machine perfusion reduces bile duct injury and improves biliary epithelial function in rat donor livers
Auteur: op den Dries, Sanna, Karimian, Negin, Westerkamp, Andrie C., Sutton, Michael E., Kuipers, Michiel, Wiersema-Buist, Janneke, Ottens, Petra J., Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N., Leuvenink, Henri G. D., Lisman, Ton, Porte, Robert J.
Magazine: Liver Transplantation
Auteur: op den Dries, Sanna, Karimian, Negin, Westerkamp, Andrie C., Sutton, Michael E., Kuipers, Michiel, Wiersema-Buist, Janneke, Ottens, Petra J., Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N., Leuvenink, Henri G. D., Lisman, Ton, Porte, Robert J.
Magazine: Liver Transplantation
Titel: Phospholamban p.Arg14del cardiomyopathy is characterized by phospholamban aggregates, aggresomes, and autophagic degradation
Auteur: te Rijdt, Wouter P, van Tintelen, J Peter, Vink, Aryan, van der Wal, Allard C, de Boer, Rudolf A, van den Berg, Maarten P, Suurmeijer, Albert J H
Magazine: Histopathology
Auteur: te Rijdt, Wouter P, van Tintelen, J Peter, Vink, Aryan, van der Wal, Allard C, de Boer, Rudolf A, van den Berg, Maarten P, Suurmeijer, Albert J H
Magazine: Histopathology
Titel: Survival and Functionality of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Oligodendrocytes in a Nonhuman Primate Model for Multiple Sclerosis.
Auteur: Thiruvalluvan A, Czepiel M, Kap YA, Mantingh-Otter I, Vainchtein I, Kuipers J, Bijlard M, Baron W, Giepmans B, Brück W, 't Hart BA, Boddeke E, Copray S.
Magazine: Stem Cells Translational Medicine
Auteur: Thiruvalluvan A, Czepiel M, Kap YA, Mantingh-Otter I, Vainchtein I, Kuipers J, Bijlard M, Baron W, Giepmans B, Brück W, 't Hart BA, Boddeke E, Copray S.
Magazine: Stem Cells Translational Medicine
Titel: Long-Term In Vitro Expansion of Salivary Gland Stem Cells Driven by Wnt Signals
Auteur: Maimets, Martti, Rocchi, Cecilia, Bron, Reinier, Pringle, Sarah, Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N.G., Vries, Robert G.J., Clevers, Hans, de Haan, Gerald, van Os, Ronald, Coppes, Robert P.
Magazine: Stem Cell Reports
Auteur: Maimets, Martti, Rocchi, Cecilia, Bron, Reinier, Pringle, Sarah, Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N.G., Vries, Robert G.J., Clevers, Hans, de Haan, Gerald, van Os, Ronald, Coppes, Robert P.
Magazine: Stem Cell Reports
Titel: Large-scale Scanning Transmission Electron Microscopy (Nanotomy) of Healthy and Injured Zebrafish Brain
Auteur: Kuipers, Jeroen, Kalicharan, Ruby D., Wolters, Anouk H. G., van Ham, Tjakko J., Giepmans, Ben N.G.
Magazine: Journal of Visualized Experiments
Auteur: Kuipers, Jeroen, Kalicharan, Ruby D., Wolters, Anouk H. G., van Ham, Tjakko J., Giepmans, Ben N.G.
Magazine: Journal of Visualized Experiments
Titel: Intravital correlated microscopy reveals differential macrophage and microglial dynamics during resolution of neuroinflammation.
Auteur: van Ham TJ1, Brady CA, Kalicharan RD, Oosterhof N, Kuipers J, Veenstra-Algra A, Sjollema KA, Peterson RT, Kampinga HH, Giepmans BN
Magazine: Disease Models & Mechanisms
Auteur: van Ham TJ1, Brady CA, Kalicharan RD, Oosterhof N, Kuipers J, Veenstra-Algra A, Sjollema KA, Peterson RT, Kampinga HH, Giepmans BN
Magazine: Disease Models & Mechanisms
Titel: Long-Term In Vitro Expansion of Salivary Gland Stem Cells Driven by Wnt Signals
Auteur: Maimets, Martti, Rocchi, Cecilia, Bron, Reinier, Pringle, Sarah, Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N.G., Vries, Robert G.J., Clevers, Hans, de Haan, Gerald, van Os, Ronald, Coppes, Robert P.
Magazine: Stem Cell Reports
Auteur: Maimets, Martti, Rocchi, Cecilia, Bron, Reinier, Pringle, Sarah, Kuipers, Jeroen, Giepmans, Ben N.G., Vries, Robert G.J., Clevers, Hans, de Haan, Gerald, van Os, Ronald, Coppes, Robert P.
Magazine: Stem Cell Reports
Titel: Scanning EM of non-heavy metal stained biosamples: Large-field of view, high contrast and highly efficient immunolabeling
Auteur: Jeroen Kuipers, Pascal de Boer, Ben N.G. Giepmans
Magazine: Experimental Cell Research
Auteur: Jeroen Kuipers, Pascal de Boer, Ben N.G. Giepmans
Magazine: Experimental Cell Research
Titel: Pemphigus pathogenesis
Auteur: Sokol, E
Auteur: Sokol, E
Titel: Hydrogen sulfide
Auteur: Snijder, P.M.
Auteur: Snijder, P.M.
Titel: Bile duct injury in liver transplantation
Auteur: Op den Dries, S
Auteur: Op den Dries, S
Verslagen
Eindverslag
Weefsel en kleine modeldieren worden met een bijzondere elektronenmicroscoop (EM) met veel detail ‘in kaart’ gebracht. De gegevens zullen via een “Google-maps” manier beschikbaar komen voor onderzoekers en bijdragen om de oorzaak en doeltreffendheid van therapie te begrijpen.Inmiddels zijn er >10 studies gepubliceerd, en EM data is vrijelijk toegankelijk (“open-acces”) via www.nanotomy.org , de site waar nu wereldwijd de grootste verzameling aan vrij toegankelijke EM-dat staat. Daarnaast zijn er in het UMCG >20 lopende (inter)nationale projecten die komende jaren worden afgerond, en onlangs zijn in Amsterdam en Nijmegen soortgelijke microscopen aangeschaft om ook daar dit soort analyses te doen.
Gezien dat deze microscoop zeer breed inzetbaar is zijn de projecten ook zeer uiteenlopend: Inzet van “nanotomy” heeft geleid tot meer basale kennis van hoe DNA gevouwen is en dit samenhangt met regulatie van het DNA (vlieg, worm, rat). Op iets grotere anatomische schaal hebben we de methode ingezet om kwantitatief het effect van bepaalde eiwitten op mitochondria te bestuderen, die bleken duidelijk aangedaan bij afwezigheid van een bepaald eiwit. Ook is de microscoop ingezet om neurodegeneratie en de rol van afweercellen te bestuderen (zebravis model); het creëren van mini-orgaantjes uit stamcellen, wat helpt om toekomstige transplantatiemodellen te ontwikkelen (mens); en ook in de mens het mechanisme van ernstige blaarziekten en de rol van cel-cel contacten . In Type 1 diabetes onderzoek worden humane eilandjes van Langerhans gebruikt. Onze methode heeft aangetoond dat deze eilandjes, afgekeurd voor transplantatie, ook voor onderzoek met het nodige wantrouwen gebruikt moeten worden: De morfologie is niet te vergelijken met de eilandjes in de mens. Ook zien we dankzij deze techniek dat de variatie tussen cellen veel groter is dan he ze stereotype in tekstboeken worden beschreven, wat kan duiden op additionele functies, of het teloorgaan van sommigen cellen. Omdat de data gigantisch zijn (typisch ca. 10 Gb per dataset, soms wel 40 Gb) is er ook vraag naar automatische analyze van de data. Daartoe hebben we probes en methoden ontwikkeld die “kleur” geven aan EM-beelden, afhankelijk van wat zich in een cel bevindt.
Samenvatting van de aanvraag
Electron microscopy (EM) is the method to visualize tissue composition, cellular interactions and physiological conditions in detail. However, conventional EM only covers an extremely small part of tissue and lacks the context of the selected region, is very laborious, hard to quantify, and is hampered by selection bias of the operator. Computational sciences and automation have now revolutionized large-area EM imaging. We apply for an “ATLAS”-equipped scanning transmission electron microscope (STEM) to characterize large, sometimes complete, cross-sections of tissues and small model organism at unprecedented resolution, which we call nano-anatomy (or “nanotomy”). With ATLAS we will acquire and share data (inter)nationally that allows to zoom in from a low magnification level with a large area of view to a high magnification at any area of interest. This Google-earth-like approach allows examination of ultrastructures within the context of an entire tissue or a whole (small) animal model. The workflow of nanotomy includes EM sample preparation, automated digital image acquisition, stitching (assembly of all acquired high resolution images), and image processing. Importantly, the principle of this approach will be applicable to detailed studies of any tissue of interest, either focusing on the ultrastructural aspects only, or labeled with immuno- or genetically targeted probes. We will apply this novel technology to mapping sections of Islets of Langerhans, derived from the clinics and experimental (animal) models, which will contribute to a better understanding of diabetes and diabetes therapy. In addition, the requested ATLAS-STEM will be crucial to our studies of neurodegenerative diseases, using Drosophila and C. elegans models. In a national setting, the equipment will be used by various members of the Dutch Drosophila community and other local and national researchers working on a diversity of biomedical projects upon request. Finally, the Gigabyte datasets will be made publicly available, enabling anyone to analyze and annotate the data at any area of interest at high resolution, thus bypassing the subjective selection of a single microscopist.