Neues Zweiphotonen-Mikroskop an der Vetmeduni Vienna

Univ.Prof. Dr. Elena Pohl erklärt die Funktionsweise des neuen Zweiphotonen-Mikroskops (Foto: Vetmeduni Vienna/Wassermann)

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Das neue Zweiphotonen-Mikroskop an der Vetmeduni Vienna (Foto: Vetmeduni Vienna/Wassermann)

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An der Veterinärmedizinischen Universität Wien wurde am 29. Mai 2012 die neue Anlage für Zweiphotonen-Mikroskopie offiziell vorgestellt. Mit dem Gerät sind mikroskopische Einblicke in lebendes Gewebe bis zu einem halben Millimeter Tiefe möglich. Zudem können Forschende damit gezielt bestimmte Biomoleküle sichtbar machen.

Am 29. Mai 2012 ging die neue Zweiphotonen-Mikroskopieanlage der Veterinärmedizinischen Universität Wien (Vetmeduni Vienna) offiziell in Betrieb. „Diese Mikroskopietechnik steht an der vordersten Front der technischen Möglichkeiten“, freut sich Forschungsvizerektor Otto Doblhoff-Dier über den analysetechnischen Zuwachs. Das neue Zweiphotonen-Mikroskop wird allen Forschenden am Campus zur Verfügung stehen. Zudem soll die neue Technik auch in Kooperationen mit externen Partnern zum Einsatz kommen.

Doppelt hält besser

Grundlage für die Funktionsweise des neuen Mikroskops ist die Tatsache, dass manche mit Laserlicht angeleuchtete Moleküle in einer Probe fluoreszieren, also von sich aus zu leuchten beginnen. „Im Gegensatz zu herkömmlichen, sogenannten Konfokalmikroskopen arbeitet das neue Zweiphotonen-Mikroskop mit langwelligem Infrarot-Laserlicht“, erklärt Elena Pohl, Leiterin der Abteilung für Physiologie und Biophysik an der Vetmeduni Vienna. Da Infrarotlicht aber weniger Energie hat als das sonst übliche Licht mit kürzeren Wellenlängen, sind zur Erzeugung eines einzigen Fluoreszenz-Photons in der Probe mindestens zwei Infrarot-Photonen nötig. Daher auch der Name „Zweiphotonen-Mikroskopie“.

Deutlich weniger Bildstörungen

Daraus ergibt sich einer der großen Vorteile der Zweiphotonen-Technik: Nur dort, wo der Infrarot-Laserstrahl fokussiert wird, können sich überhaupt zwei Infrarot-Photonen treffen. Der Bereich über und unter diesem Brennpunkt fluoresziert deshalb gar nicht und stört damit das Bild auch nicht. Ein weiterer großer Vorteil der Zweiphotonen-Technik ist, dass Infrarotlicht viel tiefer in die mikroskopischen Proben eindringt. Das neue Gerät an der Vetmeduni Vienna liefert beispielsweise Bilder aus bis zu einem halben Millimeter Tiefe. „Zusammen mit den scharfen Bildern, die das neue Mikroskop liefert, ergeben sich völlig neue Möglichkeiten bei der Abbildung auch tief in intaktem Gewebe liegender Bereiche, beispielsweise im Gehirn“, ist Pohl überzeugt.

Zählen einzelner Moleküle

Zwei zusätzliche Analysemodule des neuen Geräts erlauben zudem die Untersuchung von biochemischen Wechselwirkungen zwischen Proteinen und anderen Molekülen mit sehr hoher räumlicher Auflösung. Sogar das Zählen von einzelnen Biomolekülen macht die neue Zweiphotonen-Technik möglich.

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