Forscher kombinieren erstmals zwei komplizierte Mikroskoptechniken
Forscher am Howard Hughes Medical Institute http://hhmi.org haben 3D-Filme der Bewegungen von Zellen tief im Organismus gedreht. Dies war zuvor bereits bei Krebszellen, dem Wirbelsäulennerv und Immunzellen gelungen, die sich im Innenohr des Zebrafisches bewegten. Dazu haben die Experten zwei Mikroskoptechniken miteinander kombiniert. Es kam die Technik der adaptiven Optik zum Einsatz, die Abbildungsfehler korrigiert. Sie wird vor allem von Astronomen zur Beseitigung von Bildstörungen genutzt, die von Turbulenzen in der Atmosphäre verursacht werden.
Aus 2D-Bildern entstehen Filme
Das zweite zum Einsatz gebrachte Verfahren ist die Lattice Light Sheet Microscopy, die Zeiss entwickelt hat. Dazu werden die Proben mit fluoreszierenden Stoffen markiert. Das ermöglicht eine Bildgebung in schneller Folge. Im Grunde entstehen bei diesem Verfahren zahlreiche zweidimensionale hochaufgelöste Bilder, die sich, weil sie mit der Kombitechnik sehr schnell hintereinander aufgenommen werden, zu Filmen zusammensetzen lassen.
Das Team um den Neurowissenschaftler Eric Betzig beleuchtet die Region, die es zu filmen gilt, mit einem Laserstrahl. Die so aufgenommen Bilder sind verzerrt. Anhand der Art der Verzerrung können die Forscher die Art der Abweichung vom realen Bild erkennen.
Sie korrigieren sie mit einer Verzerrung, die genau entgegengerichtet ist, und einem flexiblen Spiegel. Wenn größere Räume abgebildet werden, verändert sich ortsabhängig die Verzerrung, sodass die Korrekturmechanismen ständig anzupassen sind.
Gigantischer apparativer Aufwand
Die Bilder bieten laut den Forschern eine neue Sicht auf die Biologie. Im Video schlängelt sich eine orangefarbene Immunzelle durch das Innenohr des Zebrafisches. Auf ihrem Weg nimmt sie blau scheinende Zuckerpartikel auf. In einem anderen Video ist eine Krebszelle zu sehen, die versucht, bei ihrem Weg durch ein Blutgefäß Halt an der Innenwand zu finden.
Bisher ist die Aufnahmetechnik äußerst kompliziert. Die Geräte sind so groß, dass sie gerade einmal auf einen drei Meter langen Tisch passen. Zudem sind sie sehr teuer. Aus diesem Grund könnten sie nicht routinemäßig von Biowissenschaftlern genutzt werden. In den nächsten zehn Jahren, ist Betzig sicher, wird diese Technik zum Standard in Biolabors werden.
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