Mikroskopiertechnik liefert Bilder von Zellprozessen

Foto: Bild von einem mikroskopischen „SMILEY“ aus Laserlicht

An Grundlagen und Feintuning arbeiten Forscher der Technischen Universität (TU) Braunschweig jetzt in einem von der Universität Würzburg koordinierten Verbundprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) mit. Die Arbeiten allein in Braunschweig werden mit knapp 590.000 Euro gefördert.

Die neue Methode zur Biomolekülbobachtung arbeitet mit Licht. „Wir markieren Molekülstrukturen gezielt mit Farbstoffen und regen sie mit Laserlicht zum Leuchten an“, beschreibt Professor Philip Tinnefeld vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der TU Braunschweig das Vorgehen. Diese Fluoreszenz lässt sich mit einem Mikroskop erkennen und mit einer Kamera festhalten. Allerdings dürfen nicht alle Moleküle gleichzeitig leuchten. „Dann sehen wir nur einen großen Fleck, den wir nicht deuten können“, sagt er.

Deshalb schalten die Forscher die Fluoreszenz der Farbstoffe gezielt an oder aus. Mit einer Zugabe von Vitamin C zum Beispiel können sie einen natürlichen Aus-Zustand der Teilchenfluoreszenz verlängern. Wann welches markierte Teilchen in diesen Aus-Zustand geht, funktioniert nach dem Prinzip Zufall. Deshalb blitzen manche Teilchen auf, während andere noch „aus“ und erst später zu sehen sind. Mit diesen Momentaufnahmen können die Wissenschaftler einzelne Moleküle bis auf 20 Nanometer genau orten. Selbst Biomoleküle, die sehr dicht nebeneinander liegen, lassen sich auf diese Weise sicher auseinander halten.

Dass die Methode funktioniert, konnten die Forscher schon zeigen. Jetzt wollen sie die Mechanismen dahinter genauer ins Visier nehmen und noch mehr Möglichkeiten zur Fluoreszenzkontrolle finden. „Das Ziel des Verbundprojektes ist, maßgeschneiderte Farb und- Zusatzstoffkombinationen für die Beobachtung verschiedener Arten Biomoleküle und Prozesse zu entwickeln“, berichtet Tinnefeld.

COMPAMED.de; Quelle: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig