Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Göttinger Biophysiker bringen Licht in lebende Zellen

23.03.2010
Neues Verfahren der Fluoreszenzmikroskopie entwickelt

Wie sieht es im Inneren einer lebenden Zelle aus? Um dies herauszufinden, haben Biophysiker der Universität Göttingen und der University of California in Los Angeles ein optisches Verfahren entwickelt, mit dem sie einzelne Zellen und Zellgewebe genauer und kontrastreicher als bisher betrachten können. In der renommierten Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences" stellen die Wissenschaftler ihre Forschungsergebnisse zur superauflösenden Fluoreszenzmikroskopie vor.

Bei diesem Verfahren färben die Forscher Zellstrukturen, die sichtbar gemacht werden sollen, mit fluoreszenten Farbstoffmolekülen ein. Die Lichtintensität dieser Moleküle verändert sich, sie blinken. Es sind diese Fluktuationen, die von einem Mikroskop - ausgestattet mit einer empfindlichen und schnellen Kamera - aufgenommen werden. Neu ist, dass anstelle eines Bildes 100 bis 1000 Aufnahmen pro Sekunde entstehen. Die Biophysiker um Prof. Dr. Jörg Enderlein nehmen einen Film von sich verändernden Leuchtbildern auf. Anschließend werten sie die Bilder am Computer aus und erhalten Informationen über die räumliche Verteilung der leuchtenden Moleküle. Dieses Verfahren wird Superresolution Optical Fluctuation Imaging (SOFI) genannt. "Es kann problemlos mit jedem Licht- oder Weitfeldmikroskop verbunden werden", so Enderlein vom III. Physikalischen Institut der Universität Göttingen.

Bereits die klassischen optischen Mikroskope nutzten Licht, um die zu untersuchenden Objekte anzuregen und abzubilden. Ein Problem war dabei immer die Wellenlänge des Lichts. Die Geräte konnten zwar Objekte vergrößern, die mit dem menschlichen Auge nicht mehr sichtbar waren, aber Details, die kleiner als 200 Nanometer sind, also 200 Milliardstel Meter, blieben ihnen aufgrund der hier endenden Wellenlänge des Lichts verschlossen. Die Elektronen- und Röntgenmikroskope sind keine Alternative, denn sie zerstören lebende Zellen durch Vakuum und tiefe Temperaturen. Daher entwickelten Wissenschaftler der Georgia Augusta und des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen in den vergangenen Jahren neue optische Verfahren wie die Stimulated Emission Depletion (STED) Mikroskopie, die zwar eine dreidimensionale Auflösung im Nanometerbereich ermöglicht, technisch jedoch sehr aufwändig ist. SOFI bildet nun eine Brücke zwischen der klassischen optischen Mikroskopie und der höchstauflösenden, aber aufwändigen STED Mikroskopie. Die Fluoreszenzmikroskopie ist nach Prof. Dr. Jörg Enderlein "eine der wichtigsten Methoden der modernen molekularen Zellforschung und aus der biomedizinischen Grundlagenforschung nicht wegzudenken".

Originalveröffentlichung:
T. Dertinger, R. Colyer, G. Iyer, S. Weiss, and J. Enderlein: "Fast, background-free, 3D super-resolution optical fluctuation imaging (SOFI)", Proceedings of the National Academy of Science USA (2009) 106 (52): 22287-22292

Artikel im Internet: PMID: 20018714, www.pnas.org/content/106/52/22287.long

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Jörg Enderlein
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik - III. Physikalisches Institut
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-13833, Fax (0551) 39-7720
E-Mail: joerg.enderlein@physik3.gwdg.de

Dr. Bernd Ebeling | idw
Weitere Informationen:
http://www.dpi.physik.uni-goettingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Elektrodenmaterialien aus der Mikrowelle
18.10.2017 | Technische Universität München

nachricht Metallisches Fused Filament Fabrication - Neues Verfahren zum metallischen 3D-Druck
12.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise