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KISS: neues Projekt an der Hochschule München

Mikroskopische Aufnahmen der Poren des Zellkerns humaner Stammzellen. Die Poren sind nur wenige Nanometer groß. Mit Hilfe der STED-Mikroskopie können diese im Gegensatz zur konfokalen Mikroskopie deutlich besser aufgelöst werden
Mikroskopische Aufnahmen der Poren des Zellkerns humaner Stammzellen. Die Poren sind nur wenige Nanometer groß. Mit Hilfe der STED-Mikroskopie können diese im Gegensatz zur konfokalen Mikroskopie deutlich besser aufgelöst werden

[17|05|2017]

Superauflösende Mikroskopie für Nichtspezialisten

 

Superauflösende Mikroskopie: Sie unterschreitet die Beugungsgrenze, welche den kleinstmöglichen Abstand zweier Strukturen zueinander bestimmt, damit diese optisch noch als voneinander getrennte Strukturen wahrgenommen werden können. Die dafür benötigten mikroskopischen Geräte sind teuer und schwierig zu bedienen.

 

Dennoch ist die Stimulated-Emission-Depletion (STED) Mikroskopie für viele naturwissenschaftliche Fachbereiche wichtig, beispielsweise für die Biowissenschaften. Prof. Dr. Thomas Hellerer, Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik der Hochschule München, will in seinem neuen Forschungsprojekts KISS (Key to intrinsically self-aligned STED) bis 2019 die Komplexität von STED-Mikroskopen reduzieren und das Verfahren auch für wenig erfahrene Endnutzer ermöglichen.

 

Diskussion über die Moleküldynamik während des STED-Prozesses anhand eines Jablonski-Diagramms
Diskussion über die Moleküldynamik während des STED-Prozesses anhand eines Jablonski-Diagramms

Superauflösende Mikroskopie in den Biowissenschaften

Die im Jahr 2014 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnete STED Mikroskopie wird als ein Durchbruch in der optischen Fernfeldmikroskopie gesehen: Gerade in den Biowissenschaften bedeutet die Verfeinerung des Auflösungsvermögens einen wichtigen Meilenstein in der Bildgebung lebender Proben, da viele Zellbestandteile erst durch eine Auflösungssteigerung in der Mikroskopie sichtbar werden.

 

Dennoch stellen fundamentale Probleme der STED-Mikroskopie große Hindernisse für die breite Anwendung in der Biophonotik dar: Zum einen kann die hohe Laserleistung, die für das Verfahren erbracht werden muss, für lebende Organismen schädlich sein, zum anderen erfordert der Umgang mit Laserstrahlen viel Erfahrung und technische Fähigkeiten, was eine kommerzielle Nutzung erschwert. Durch einen Eingriff in den dem Prozess zugrunde liegenden physikalischen Vorgang will Prof. Hellerer das Verfahren so vereinfachen, dass die Handhabung eines STED-fähigen Mikroskops in Zukunft einem größeren Nutzerkreis in den Biowissenschaften möglich ist.

 

Gefördert wird das von April 2017 bis März 2019 laufende Projekt der HM vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.

 

 

Prof. Dr. Thomas Hellerer / Valerie Stärk

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