Göttinger Forscher kombinieren Licht- und Röntgenmikroskopie für umfassenden Einblick

STED-Aufnahme (links) und Röntgen-holographische Abbildung (rechts) derselben Herzmuskelzelle einer Ratte. Universität Göttingen

Das Team unter der Leitung von Prof. Dr. Tim Salditt und Prof. Dr. Sarah Köster vom Institut für Röntgenphysik „heftete“ dafür sogenannte Leuchtmoleküle an die Zellmoleküle.

Durch das kontrollierte Hell- und Dunkelschalten der Leuchtmoleküle in Teilbereichen des Bildes lassen sich Zellmoleküle trennscharf lokalisieren und ihre Wechselwirkungen darstellen. Um auch die nicht-beleuchteten Bestandteile der Zelle abzubilden, arbeitete das Göttinger Team mit einem speziellen Mikroskopieverfahren.

Dieses kombiniert ein Lichtmikroskop nach dem STED-Prinzip (Stimulated Emission Depletion), welches den beleuchteten Bereich der Zelle darstellt, mit einem Röntgenmikroskop, welches den nicht beleuchteten Bereich der Zelle darstellt.

„Mit dem neuartigen Röntgen-STED-Mikroskop haben wir Herzmuskelzellen aufgenommen“, erklärt Marten Bernhardt, Erstautor der Veröffentlichung. „Die darin enthaltenen Proteinnetzwerke wurden im STED-Modus abgebildet. Diese STED Aufnahmen konnten wir dann in die Röntgenaufnahmen der Zelle einpassen. Beide Aufnahmen werden praktisch direkt hinter einander aufgenommen“, so Bernhardt.

„Durch die komplementären Kontraste versprechen wir uns ein vollständigeres Verständnis der Kontraktion von Herzmuskelzellen und ihrer Krafterzeugung'', ergänzt Salditt.

Bei der Konzeption des STED-Mikroskops arbeiteten die Wissenschaftler eng mit dem Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY, einem Forschungszentrum der Helmholtz-Gemeinschaft, und der von Nobelpreisträger Prof. Dr. Stefan W. Hell gegründeten Firma Abberior zusammen.

„In Zukunft wollen wir so auch dynamische Prozesse in lebenden Zellen beobachten'', schließt Köster, Sprecherin des Göttinger Sonderforschungsbereich „Kollektives Verhalten weicher und biologischer Materie“', in dessen Forschungsprogramm die Experimente integriert sind.

Prof. Dr. Tim Salditt
Georg-August-Universität Göttingen
Institut für Röntgenphysik
Friedrich-Hund-Platz 1
37077 Göttingen
Telefon: (0551) 39-5556
E-Mail: tsaldit@gwdg.de
Internet: www.uni-goettingen.de/de/569167.html

M. Bernhardt et al. Correlative microscopy approach for biology using x-ray holography, x-ray scanning diffraction, and STED microscopy. Nature Communications (2018) DOI: 10.1038/s41467-018-05885-z

Ansprechpartner für Medien

Thomas Richter idw - Informationsdienst Wissenschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie

Von grundlegenden Gesetzen der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen, den Eigenschaften und dem Verhalten von Materie über Felder in Raum und Zeit bis hin zur Struktur von Raum und Zeit selbst.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Astrophysik, Lasertechnologie, Kernphysik, Quantenphysik, Nanotechnologie, Teilchenphysik, Festkörperphysik, Mars, Venus, und Hubble.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Topologie in der Biologie

Ein aus Quantensystemen bekanntes Phänomen wurde nun auch im Zusammenhang mit biologischen Systemen beschrieben: In einer neuen Studie, die in Physical Review X veröffentlicht wurde, zeigen Forscher des Max-Planck-Instituts für…

Die Anatomie eines Planeten

Forschende der ETH Zürich konnten zusammen mit einem internationalen Team mithilfe seismischer Daten erstmals ins Innere des Mars blicken. Sie haben Kruste, Mantel und Kern vermessen und deren Zusammensetzung eingegrenzt….

Nadel im Heuhaufen: Planetarische Nebel in entfernten Galaxien

Mit Daten des Instruments MUSE gelang Forschern des Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) die Detektion von extrem lichtschwachen planetarischen Nebeln in weit entfernten Galaxien. Die dabei verwendete Methode, ein Filteralgorithmus…

Partner & Förderer