Zellen in Echtzeit scannen
Hochaufgelöste Mikroskopie für die Lebendzell-Diagnostik in Biomedizin und Pharmazie.
Gewöhnlich nutzt man die strukturierte Beleuchtung (Structured Illumination Microscopy, SIM), um mikroskopische Aufnahmen von bereits toten Zellen zu erhalten. Dabei erzeugt ein Laser ein Streifenmuster, das über die Probe verschoben wird. Aus den so gewonnenen Bildern berechnet ein Algorithmus ein hochaufgelöstes Bild der Zelle. Die Bildaufnahme nimmt einige Sekunden in Anspruch. Bewegungen lebender Zellen lassen sich so leider nicht fehlerfrei erfassen.
Abb.: Eine schnellere Aufnahme von Bildern lebender Zellen ist das Ziel des Projektes FastFibreSIM". (Bild: Döring/IPHT)
Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Photonische Technologien (IPHT), der Carl Zeiss Microscopy GmbH, der Fibotec Fiberoptics GmbH sowie der Cairn Research Ltd. wollen das ändern. Sie arbeiten im Rahmen des Projekts „FastFibreSIM“ daran, die Bildaufnahme- und Rekonstruktionszeit zu verringern und ein anwenderfreundliches System zu erhalten. Dazu verwenden sie keine oder nur kleine bewegliche Teile am Mikroskop zur Änderung der Beleuchtungsmuster, was eine schnellere Aufnahme von Bildern ermöglicht. Zudem soll der Algorithmus beschleunigt werden und Bewegungen der Zelle berücksichtigen. Ziel der Forscher ist es, die Rekonstruktion in Echtzeit zu schaffen.
Ein Hochauflösungsmikroskop, das dreidimensionale Mehrfarbenbilder lebender Zellen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung ermöglicht, könnte nicht nur neue Horizonte in der Zellbiologie, sondern auch in der biomedizinischen und pharmazeutischen Forschung erschließen. Zudem kann ein robusteres Gerät auch in biomedizinischen Routine-Anwendungen zum Einsatz kommen.
Gefördert wird das Vorhaben im Rahmen der Initiative BiophotonicsPlus: „Biophotonische Geräte für die angewandten Lebenswissenschaften und den Gesundheitssektor". Die gemeinsame Initiative der teilnehmenden Länder und Regionen wird durch die Europäische Kommission unterstützt. Sie zielt darauf ab Forschungsvorhaben zu stimulieren, die innovative biophotonische Technologien und Methoden in Geräte oder Verfahren überführen, die in der klinischen, medizinischen oder industriellen Praxis Anwendung finden.
biophotonik.org / PH
