Langzeit-Supermikroskopie mit Nanographenen
Bisherige Einschränkung der STED-Mikroskopie überwunden.
Die Auflösung herkömmlicher Mikroskope ist auf etwa zweihundert Nanometer begrenzt. Viele interessante Prozesse finden jedoch auf einer Längenskala unterhalb dieser Grenze statt, insbesondere in biologischen Zellen. Die STED-Mikroskopie überwindet diese Grenze und erreicht eine bis zu zehnmal bessere Auflösung als herkömmliche Methoden. Diesem Verfahren werden kleine fluoreszierende Partikel – Fluorophore – in der Probe verwendet, die mithilfe eines Anregungslasers leuchten.
Weitere Nachrichten zum Thema
Nanoskopie mit fokussiertem Licht
Molekül-Bewegungen nanometergenau verfolgen
STED-Mikroskopie und blaue Leuchtdioden
Doping für die STED-Mikroskopie
Ein zweiter Laserstrahl mit einem ringförmigen Querschnitt kann die Fluoreszenz in einem ringförmigen Bereich deaktivieren, sodass nur ein kleiner zentraler Fleck – kleiner als zweihundert Nanometer – noch leuchtet. Durch das Scannen dieser Strahlkombination über die Probe wird ein hochauflösendes Bild erzeugt. Die größte Einschränkung der herkömmlichen STED-Mikroskopie war das Ausbleichen von Fluorophoren bei längerer Beleuchtung. Das ist besonders problematisch bei der Beobachtung von Langzeitprozessen, die wiederholtes Scannen erfordern.
Forscher unter der Leitung von Xiaomin Liu am MPI für Polymerforschung haben in Zusammenarbeit mit Akimitsu Narita und Ryota Kabe vom Okinawa Institute of Science and Technology in Japan dieses Problem durch die Verwendung von Graphen-Partikeln in Nanometergröße gelöst. Bei Nanographenen kann der Prozess des Ausbleichens der Fluoreszenz direkt in der Probe rückgängig gemacht werden. Zu diesem Zweck wird das Nanographen mit dem ringförmigen Strahl beleuchtet: Diese Beleuchtung stellt die Fähigkeit des Nanographens wieder her, zu fluoreszieren.
Diese neue Methode eröffnet neue Möglichkeiten, bisher nicht beobachtbare Prozesse mithilfe der Superauflösungsmikroskopie zu untersuchen. Die Fähigkeit, Nanographene mit einer hohen Photonenzahl zu reaktivieren, macht sie ideal für Langzeit-Mikroskopieverfahren und erweitert möglicherweise ihre Anwendungen in der Biologie und den Materialwissenschaften.
MPIP / RK
