Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zelljagd mit holografischer Pinzette - Neues Werkzeug für mikroskopische Objekte

08.10.2007
In der Biomedizin, der Mikrosystemtechnik und der Mikrochemie ist es erforderlich, winzig kleine Objekte berührungsfrei zu manipulieren. Dabei werden die Teilchen mit Hilfe von optischen Pinzetten eingefangen und mit Laserskalpellen bearbeitet.
Das Institut für Technische Optik (ITO) der Uni Stuttgart entwickelte erstmals ein kombiniertes Einfang- und Bearbeitungssystem für mikroskopische Objekte, das komplett holografisch gesteuert wird. Das Werkzeug erlaubt es, Zellen dreidimensional und höchst präzise zu bewegen, zu rotieren oder zu zerstören.

Optische Pinzetten nutzen die Möglichkeit, mittels Licht einen Impuls auf ein Objekt zu übertragen und damit Kräfte wirken zu lassen.

Ein zweiter Weg sind so genannte Laserskalpelle, bei denen man die Energie des Lichts zum Schneiden, Verschmelzen oder Zerstören verschiedenster Materialien einsetzt. Kombiniert lassen sich beide Methoden in vielen modernen Technologiebereichen wie der Mikro- oder Nanotechnik und den Lebenswissenschaften einsetzen. Dabei werden die Lichtfelder in konventionellen Systemen mechanisch, in der Regel mit Hilfe von Spiegeln, bewegt. Arbeitet man mit mehreren Zellen gleichzeitig, stößt dies jedoch schnell an Grenzen. Hier sollen holografisch gesteuerte Systeme, wie sie das ITO entwickelt, Abhilfe schaffen: Durch den Einsatz eines hochauflösenden dynamischen Lichtmodulators als Hologramm lässt sich eine nahezu beliebige An-zahl von Einfang- oder Bearbeitungslichtfeldern erzeugen, die völlig unabhängig voneinander dreidimensional bewegt werden können. Die so erzeugten Lichtpunkte sind auf wenige Nanometer genau steuerbar. Neben einer dreidimensionalen Bewegung lassen sich Zellen auch gezielt rotieren oder kippen. Die Berechnung der Hologramme erfolgt - auch für große Fallzahlen - in Videoechtzeit auf ei-nem konventionellen PC.

... mehr zu:
»ITO »Nanometer »Pinzette
Im Rahmen des von der Landesstiftung Baden-Württemberg geförderten Projekts AMiMa (Aktive MikroManipulation) entwickelten und konstruierten die Wissenschaftler des ITO nun erstmals ein Kombinationswerkzeug für das Einfangen und die Bearbeitung von Mikroobjekten, das komplett holografisch gesteuert wird. Die holografische Pinzette arbeitet im zellschonenden nahen Infrarotbereich bei einer Wellenlänge von 1.064 Nanometern. Gesteuert wird sie durch ein LC-Display, wie es auch in konventionellen Daten- oder Videoprojektoren eingesetzt wird. Das holografische Mikroskalpell hingegen wird im nahen Ultraviolettbereich bei 355 Nanometern betrieben.

Die Kombination aus holografisch gesteuerter Pinzette und holografischem Mikroskalpell ist deutlich preisgünstiger und genauer als vergleichbare mechanische Systeme. Gerade bei automatisierten Anwendungen wie beispielsweise in der biomedizinischen Diagnostik dürfte das Werkzeug aus Sicht der Wissenschaftler deshalb großes Zukunftspotential haben. So könnte ein computergesteuertes System mit Hilfe der Bildverarbeitung in einer Blutprobe relevante Zellen erkennen, diese mit der holografischen Pinzette isolieren und schließlich mit verschiedenen biochemischen und optischen Verfahren (zum Beispiel der Spektroskopie) weiterverarbeiten. Weitere Anwendungsmöglichkeiten zeichnen sich im Bereich der Mikrochemie ab.

Ansprechpartner: Dr. Tobias Haist, Institut für Technische Optik, Tel. 0711/685-66069, e-mail: haist@ito.uni-stuttgart.de

Referat für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Keplerstraße 7, 70174 Stuttgart, Tel. 0711/685-82297. -82176, -82122, -82155, Fax 0711/685-82188, Email: presse@uni-stuttgart.de, http://www.uni-stuttgart.de/aktuelles/

Ursula Zitzler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de/aktuelles/

Weitere Berichte zu: ITO Nanometer Pinzette

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften