Jetzt neu: Mikroskopieren in 3D

Seitdem Antoni van Leeuwenhoek das Mikroskop erfunden hatte, ist bereits einige Zeit vergangen. Dass die Mikroskopie aber noch immer zu überraschen weiß, zeigt eine neue Arbeit: Eine spezielle Auffächerung von Laserstrahlen erlaubt es nämlich, 3D-Bilder mit hoher Bildfrequenz zu scannen.

Neuronale Strukturen in drei Dimensionen darstellen

Seitdem Antoni van Leeuwenhoek das Mikroskop erfunden hatte, ist bereits einige Zeit vergangen. Dass die Mikroskopie aber noch immer zu überraschen weiß, zeigt eine neue Arbeit: Eine spezielle Auffächerung von Laserstrahlen erlaubt es nämlich, 3D-Bilder mit hoher Bildfrequenz zu scannen.

Die Fluoreszenz-Mikroskopie ist ein gängiges Verfahren, um aktive Neuronen sichtbar zu machen. Das Verfahren ist jedoch limitiert. Die damit erstellten Aufnahmen bilden nur eine flache Ebene im Gehirn ab. Wie also lassen sich mithilfe eines Fluoreszenzmikroskops jene Strukturen darstellen, die sich auch in die Tiefe erstrecken und deren Aktivität sich auf mehreren Ebenen gleichzeitig abspielt? Um solche Vorgänge sichtbar zu machen, entwickelten WissenschaftlerInnen ein ganz neues Prinzip.

Der Trick: die Anwendung von Bessel-Strahlen. Hierzu wird das Laserlicht so modifiziert, dass es sich nicht nur in einem Punkt fokussiert, sondern entlang eines sehr feinen Strahles. Diese Strahlen sind in der Lage, mehrere Schnittebenen gleichzeitig zu beleuchten.

Vier solcher Bessel-Strahlen setzten die Wissenschaftler ein, um Strukturen räumlich in sehr kurzer Abfolge aus leicht verschiedenen Winkeln zu erfassen. Spezielle Algorithmen, ähnlich jener Methoden, die z.B. in der Computertomographie zur Anwendung kommen, rekonstruieren aus diesen Bildern dreidimensionale Strukturen. Das Prinzip verspricht einen neuen Blick auf die Dynamik räumlich ausgedehnter Systeme, wie z.B. Gruppen von Nervenzellen im Gehirn.

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