Optische Pinzette wird flexibel
Konzentrierte Lichtbündel erleichtern die medizinische Diagnostik.
Optische Fallen sind hochkonzentrierte Lichtbündel mit denen sich mikroskopisch kleine Objekte wie Zellen oder DNA festhalten, bewegen und untersuchen lassen. Solche Pinzetten aus Licht sind nicht neu. Aufgrund ihrer relativ großen Optiken konnten Forscher Biomoleküle und deren Funktion bislang nur außerhalb der Zelle, also nicht in ihrer natürlichen Umgebung, untersuchen. Der Arbeitsgruppe um Tomáš imár am Leibniz-Institut für Photonische Technologien in Jena ist es jetzt zum ersten Mal gelungen, die Lichtbündel durch haarfeine optische Glasfasern zu leiten.
Abb.: Manipulation von acht Partikeln in einer rotierenden kubischen Anordnung mittels beweglicher optischer Pinzetten. (Bild: IPHT / NPG)
Die multimodalen Fasern können aufgrund ihres geringen Durchmessers in lebende Gewebe und Organismen eindringen ohne sie dabei zu beschädigen. „Wir haben nun die Möglichkeit in bisher unerreichbare Geweberegionen vorzudringen und dort Zellbestandteile oder einzelne Moleküle in ihrer natürlichen, komplexen Umgebung zu beobachten. Wir hoffen damit zelluläre Abläufe, besonders solche die zur Entstehung von Krankheiten führen, in Zukunft besser zu verstehen“ beschreibt imár eine mögliche Anwendung der Technologie.
Die aktuellen Forschungsarbeiten zeigen, dass sich mit Hilfe von Licht und faserbasierten optischen Fallen dreidimensional angeordnete Mikroobjekte in Echtzeit und mit nanometergenauer Ortsauflösung beliebig positionieren lassen. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für weitere Forschungsprojekte, mit dem Ziel haarfeine endoskopische Fasersonden für die Bildgebung in schwer zugänglichen Regionen lebender Organismen zu entwickeln.
IPHT / JOL
