25.04.2017

Ein Chip für die Nanoskopie

Patent angemeldet: Hochaufgelöste Bilder mit her­kömm­lichen Mikro­skopen.

Einen photonischen Wellenleiter-Chip, der hochauflösende Licht­mikro­skopie mit her­kömm­lichen Mikro­skopen ermög­licht, haben Forscher der Uni Biele­feld und der Uni Tromsö in Norwegen ent­wickelt. Bei dieser Nano­skopie wird die Posi­tion ein­zelner fluores­zie­render Mole­küle mit einer Genauig­keit von wenigen Nano­metern bestimmt. Aus diesen Infor­ma­tionen lassen sich Bilder mit einer Auf­lösung von zwanzig bis dreißig Nano­metern erstellen.

Abb.: Das Nanoskopie-Verfahren auf dem Chip ist auch mit her­kömm­lichen Mikro­skopen mög­lich. (Bild: M. Simonis, U. Biele­feld)

Bislang mussten für diese Methode teure Spezial­geräte genutzt werden. Durch die Erfin­dung kann der experi­men­telle Auf­wand nun redu­ziert werden: Eine Probe wird direkt auf einem etwa objekt­träger­großen Chip beleuchtet. Das Signal wird senk­recht dazu mit einem Objek­tiv und einer Kamera er­fasst. Die gewon­nenen Mess­daten lassen sich als hoch­auf­ge­löste Bilder rekon­stru­ieren.

Während die etablierte Nanoskopie lediglich in der Lage ist, Bruch­teile von Zellen bis hin zu wenigen Zellen simultan sicht­bar zu machen, lassen sich durch die Nutzung der photo­nischen Chips nun mehr als fünfzig Zellen in einer Auf­nahme abbilden. „Die Erfin­dung des neuen Chip-Ver­fahrens ist ein Para­digmen-Wechsel in der Mikro­skopie und ermög­licht eine größere Ver­brei­tung der Nano­skopie in Wissen­schaft, Forschung und der Anwen­dung im All­tag“, sagt Mark Schütt­pelz von der Uni Biele­feld.

Bisherige Nanoskopie-Verfahren seien extrem komplex, teuer und brauchten inten­siv geschulte Anwender. Diese Ein­schrän­kungen hätten bisher einen Einzug der Nano­skopie in Standard­labore der Bio­logie und Medizin ver­hindert. Das neu­artige „Nano­skopie auf dem Chip“-Ver­fahren ist von den Unis Biele­feld und Tromsö zum Patent ange­meldet.

U. Bielefeld / RK

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