3D-Einblicke in die lebende Zelle

Universität Jena entwickelt neuen Multi-Photonenlaser

Jena (pte008/08.03.1998/13:21)

Dreidimensionale Einblicke in die kleinsten Bestandteile von lebenden Zellen gewinnen Forscher der Universität Jena mit ihrem neuen Prototyp eines Multi-Photonen Lasers. Nur wenige Millionstel Meter große Strukturen sind erkennbar, lebende Zellen von Menschen, Tieren und Pflanzen offenbaren, wie dieStoffströme in ihrem Inneren ablaufen oder welche Chromosomen mit welchen Gendefekten vorliegen.

Der Multi-Photonen-Laser geht weitaus schonender als herkömmliche Licht-Mikroskope vor. Statt einen größeren Zellbereich dem schädlichen Licht auszusetzen, entsteht die Strahlung nur in einem minimal kleinen Bereich: dem Fokus des Laserstrahls, wo mehrere Lichtteilchen, die Photonen, zusammentreffen und eine gewünschte leuchtende Anregung der Zelle erzeugen.

Dazu schicken die Forscher einen ultrakurzgepulsten Laserstrahl 80 Millionen mal pro Sekunde in die lebende Zelle und müssen dabei aufpassen, daß keine zu hohe Leistungsdichte entsteht. Denn der Femtosekunden-Laser schafft bei Wellenlängen zwischen 700 und 1000 Nanometern Intensitäten zwischen 10 hoch 6 und 10 hoch 12 Watt, also Millionen bis Billionen Watt, pro Quadratzentimeter. Das reicht allemal, um Zellmoleküle zu Plasma zu schmelzen.

Bei welcher Wellenlänge, mit welcher Leistung und Pulsfrequenz der Laserstrahl in die Zelle gerichtet werden muß, um diese Schäden zu vermeiden, wollen die Jenaer Wissenschaftler jetzt ergründen. In Zukunft könnte dann ein bioverträgliches Laser-Scanning-Mikroskop am lebenden Organismus molekulare Prozesse Zelle für Zelle erkunden. Zum Beispiel könnte man Neurotransmittern im menschlichen Gehirn bei der Arbeit zusehen. [Jan Oliver Loefken] http://www.uni-jena.de (Ende)