Exklusivlizenz für neue Generation optischer Mikroskope

Leica Microsystems, Wetzlar, erhält von Max-Planck-Innovation, der Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft, die Exklusivlizenz für die Umsetzung der neuesten Generation optischer Mikroskope mit Auflösung weit unterhalb der Beugungsgrenze (Nanoskope).

Diese neuartige optische Nanoskopie mit dem Namen GSDIM (ground state depletion microscopy followed by individual molecule return) erreicht selbst in konventionellen Weitfeld-Mikroskopen Bildauflösungen im Nanometerbereich. GSDIM wurde von Professor Stefan Hell, Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen, und seinem Team entwickelt.

Räumliche Anordnungen von Proteinen und anderer Biomoleküle in Zellen detailgetreu abzubilden und molekulare Vorgänge zu beobachten – dies wird Forschern durch GSDIM aufgrund von Auflösungen jenseits der Beugungsgrenze ermöglicht. Je mehr Einblick die Wissenschaft in diese grundlegenden Prozesse des Lebens erhält, desto besser können Ursachen von bisher unheilbaren Krankheiten aufgeklärt und geeignete Therapien entwickelt werden.

Eine Stärke von GSDIM ist, dass sie mit herkömmlichen Fluoreszenzmarkern auskommt, um Proteine oder andere Biomoleküle innerhalb der Zelle auf wenige Nanometer scharf darzustellen. Dazu gehören Fluorophore, die in der biomedizinischen Arbeit routinemäßig eingesetzt werden, wie z. B. fluoreszierende Proteine und Rhodamine.

Bei GSDIM werden die Fluoreszenzmoleküle in der Probe mit Laserlicht fast vollständig ausgeschaltet. Dabei kehren jedoch einzelne Moleküle spontan wieder in den fluoreszierenden Zustand zurück, während ihre Nachbarn noch im Dunkelzustand verweilen. So können die Signale einzelner Moleküle mit Hilfe eines hochempfindlichen Kamerasystems sequenziell aufgenommen und ihre räumliche Position in der Probe ermittelt und gespeichert werden. Anschließend kann aus der Position vieler tausend Moleküle ein extrem hochaufgelöstes Bild erstellt werden. Sehr nahe beieinander liegende Zellbestandteile, die mit herkömmlicher Weitfeld-Fluoreszenzmikroskopie nicht aufgelöst werden, können somit räumlich getrennt und im Bild scharf wiedergegeben werden.

Erste kommerzielle Umsetzung

„Wir freuen uns, die bereits sehr fruchtbare Zusammenarbeit mit Prof. Hell und dem Max-Planck-Institut unter diesen zukunftsweisenden Vorzeichen fortzuführen“, erklärt Dr. Stefan Traeger, Leiter der Life Science Division bei Leica Microsystems. „Mit der GSDIM-Technologie haben wir die Möglichkeit, unsere Innovationsführerschaft im Markt für superauflösende Lichtmikroskopie und Nanoskopie weiter auszubauen. Wir wollen höchstauflösende Mikroskopie in Zukunft einem noch breiteren Anwenderkreis in den Lebenswissenschaften anbieten können.“ Prof. Stefan Hell erklärt: „Leica Microsystems war mit Abstand das erste Unternehmen, das den für die Lichtmikroskopie historischen Durchbruch der Beugungsgrenze in Produkte umgesetzt hat. Wir freuen uns, dass Leica mit GSDIM ein weiteres – zur STED-Mikroskopie komplementäres – nanoskopisches Verfahren weltweit verfügbar macht.“

Hell hat bereits die 4Pi- und die STED-Technologien erfunden, die Höchstauflösungen im Nanobereich erzielen. Für das Leica TCS 4PI Mikroskop erhielt Leica Microsystems 2005 den Innovationspreis der Deutschen Wirtschaft; für die STED-Technologie wurde Prof. Hell 2006 von Bundespräsident Dr. Horst Köhler mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet.

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