Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Winzige Lichtschalter sorgen für schärfere Bilder vom Leben

20.02.2007
Vor wenigen Tagen ist der Startschuss für ein ehrgeiziges Forschungsprojekt zur Weiterentwicklung der Lichtmikroskopie gefallen. Ein bundesweiter Forscherverbund will eine fluoreszenzmikroskopische Technik entwickeln, die lebende Zellen mit einer bisher ungekannten Schärfe abbildet. Gesamtkoordinator des Projekts ist Professor Dr. Markus Sauer von der Universität Bielefeld.

Das wissenschaftliche Potential des neuen Verfahrens ist enorm: Es soll erstmals Vorgänge im Inneren von lebenden Körperzellen detailliert sichtbar machen. Damit wäre es beispielsweise möglich, den Weg eines Medikamentenwirkstoffs in die Zellen eines Organs zu beobachten. Die Technologie könnte helfen, Krankheiten bereits in ihrer Entstehungsphase zu erkennen, ihre Ursachen zu verstehen und - so das Fernziel - sie gezielt am Entstehungsort zu therapieren.

Das Projekt ist eine konsequente Fortsetzung der im vergangenen Jahr mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichneten Arbeiten von Prof. Dr. Stefan Hell vom Göttinger Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie. Er hatte ein äußerst scharfes Lichtmikroskop entwickelt, das die bislang als unüberwindbar geltende physikalische Beugungsgrenze außer Kraft setzt, und damit die Fachwelt in Erstaunen versetzt. Bisher erlaubte das Lichtmikroskop nur einen unscharfen Blick in die Körperzellen. 200 Nanometer, 200 Millionstel Millimeter, ist die maximale Auflösung - viel zu grob, um die meisten Biomoleküle zu erkennen. Um schärfere Bilder zu erzeugen, nutzt der Göttinger Forscher das Phänomen der Fluoreszenz. Er heftet fluoreszierende Moleküle an die zu untersuchenden Biomoleküle und bringt sie unter dem Mikroskop durch Laserbestrahlung zum Leuchten. Der entscheidende Trick ist, die fluoreszierenden Moleküle dabei wie winzige Lichtschalter gezielt an- und auszuschalten. Das ermöglicht eine optische Auflösung weit unterhalb von 100 Nanometern und damit just jene Genauigkeit, die man zur Beobachtung der Zellbausteine braucht.

Bevor die neue Technologie in der medizinischen Forschung eingesetzt werden kann, ist allerdings noch viel Entwicklungsarbeit zu leisten. Daher bringt der jetzt ins Leben gerufene Forscherverbund führende Experten auf den Gebieten der organisch-chemischen Synthese, der Farbstoffchemie und Photophysik sowie der Fluoreszenzmikroskopie zusammen. Hierzu gehören die Arbeitsgruppen von Professor Dr. Markus Sauer und Professor Dr. Jochen Mattay an der Universität Bielefeld, von Professor Dr. Karl-Heinz Drexhage an der Universität Siegen, von Professor Dr. Stefan Hell am Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie sowie von Privatdozent Dr. Jörg Enderlein am Forschungszentrum Jülich. Diese werden in der zweijährigen Projektlaufzeit neue wasserlösliche Fluoreszenz-Farbstoffe entwickeln, die sich als molekulare Schalter eignen. Gleichzeitig sollen auch die optischen Anregungs- und Nachweistechniken weiter optimiert werden. Im Erfolgsfall soll später mit Industriepartnern an der industriellen Umsetzung und Vermarktung der Verfahren und speziellen Schalter gearbeitet werden.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben mit rund 1,5 Millionen Euro im Rahmen des Forschungsschwerpunkts Biophotonik. Mit diesem Programm werden Verbundprojekte gefördert, in denen Wissenschaft und Industrie gemeinsam optische Lösungen für biologische und medizinische Probleme erarbeiten. Hierfür wurden bisher in drei Förderrunden ca. 50 Millionen EUR Fördergelder an 30 Forschungsverbünde bewilligt; die beteiligten Industriepartner investieren weitere ca. 40 Millionen EUR in die Projekte. Projektträger ist das VDI-Technologiezentrum.

Ansprechpartner:

Dr. Marion Jürgens
Forschungsschwerpunkt Biophotonik - Öffentlichkeitsarbeit
Tel: 03641/ 206 034, Fax: 03641/ 206 044
E-Mail: marion.juergens@uni-jena.de
Prof. Dr. Markus Sauer
Fakultät für Physik der Universität Bielefeld
Tel: 0521/ 106 5450, Fax: 0521/ 106 2958
E-Mail: sauer@physik.uni-bielefeld.de

Dr. Marion Jürgens | idw
Weitere Informationen:
http://www.biophotonik.org

Weitere Berichte zu: Forscherverbund Max-Planck-Institut

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Wachkoma: System soll Patienten helfen, sich zu verständigen
24.05.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Premiere einer verblüffenden Technik
23.05.2017 | Deutsches Herzzentrum Berlin

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

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