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 Blattkäfer: Schon winzige Pestizid-Dosis beeinträchtigt Fortpflanzung
26.07.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Akute myeloische Leukämie (AML): Neues Medikament steht kurz vor der Zulassung in Europa
26.07.2017 | Universitätsklinikum Ulm

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: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Robuste Computer für's Auto

26.07.2017 | Seminare Workshops

Läuft wie am Schnürchen!

26.07.2017 | Seminare Workshops

Leicht ist manchmal ganz schön schwer!

26.07.2017 | Seminare Workshops