Lichtblattmikroskopie 3D-Bildgebung: Innovation aus Göttingen verbessert Forschung und Diagnostik
Was ist Lichtblattmikroskopie?
In der biomedizinischen Bildgebung wurde ein bedeutender Fortschritt gemacht, der künftig die Analyse großer Gewebeproben in Forschung und Klinik wesentlich erleichtern könnte. Lichtblattmikroskope ermöglichen die Darstellung komplexer Strukturen, wie etwa der Hörschnecke oder des Gehirns, als detailreiche 3D-Bilder.
Was ist neu an der Göttinger Plattform?
Ein Forschungsteam der Universität und Universitätsmedizin Göttingen (UMG) hat gemeinsam mit Kollegen der Universität Lübeck eine neuartige Plattform für Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskope entwickelt, welche die dreidimensionale Bildgebung von Gewebe und Organen deutlich verbessert. Die Ergebnisse der Entwicklung wurden kürzlich in Nature Biotechnology veröffentlicht.
Wie verbessert die neue Technologie die 3D-Bildgebung?
Bisherige Systeme stoßen bei größeren Proben an ihre Grenzen, da sie langsam sind und oft unscharfe Aufnahmen liefern. Die neue Plattform aus Göttingen bietet eine deutlich verbesserte Bildqualität: Mit handelsüblichen Komponenten und innovativen technischen Lösungen erreicht das System eine Auflösung bis zu 850 Nanometern – etwa ein Hundertstel der Breite eines menschlichen Haars – und kann 100 Bilder pro Sekunde von Proben mit einem Volumen von einem Kubikzentimeter erzeugen.
Infobox: Die wichtigsten Vorteile der neuen Lichtblattmikroskopie
- Auflösung bis zu 850 Nanometern
- 100 Bilder pro Sekunde bei großem Probenvolumen
- Kontinuierliche Nachjustierung des Lichtblatts für gleichmäßige Bildqualität
- Minimierung optischer Fehler durch gezielte Korrekturen
Was macht die neue Technologie besonders?
Ein zentrales Merkmal der neuen Technologie ist die kontinuierliche Nachjustierung des Lichtblatts während der Aufnahme, wodurch das gesamte 3D-Objekt mit gleichmäßig hoher Auflösung abgebildet wird. Optische Fehler werden durch gezielte Korrekturen minimiert. Das System ist zudem in der Lage, auch bei unterschiedlichen Brechungsindizes, wie sie durch verschiedene Clearing-Methoden entstehen, scharfe Bilder zu liefern.
„Dank dieser Innovation können wir große, geklärte Gewebeproben so schnell und detailgenau wie nie zuvor dreidimensional erfassen“, sagt Prof. Dr. Jan Huisken von der Universität Göttingen. Bisherige Bildgebungen seien immer in Teilen verschwommen gewesen.
Wo kommt die Plattform bereits zum Einsatz?
Die Plattform kommt bereits in der Forschung zur Anwendung, etwa bei der detaillierten Analyse der Nervenverbindungen in der Hörschnecke der Maus. Dies ermöglicht die Untersuchung der Cochlea-Struktur auf Einzelzellniveau sowohl im gesunden als auch im pathologischen Zustand und liefert neue Erkenntnisse über deren Funktion.
Welche Bedeutung hat die Innovation für Forschung und Klinik?
Laut den Entwicklern ist das System kompakt, robust und problemlos reproduzierbar, da es auf zugänglichen Komponenten basiert. Neben der Grundlagenforschung eröffnet die Technologie auch neue Möglichkeiten für die medizinische Diagnostik und die Planung komplexer chirurgischer Eingriffe.
Quelle: UMG
Erschienen in Concept Ophthalmologie 1-26.
