HINTERGRUND: Wie die Mikroskopie Grenzen überwindet

Der Pionier der Sted-Mikroskopie (Stimulated Emission Depletion), Stefan Hell, sprach am Donnerstag auf dem 18. Leibniz-Kolleg Potsdam, das jährlich ein aktuelles Wissenschaftsthema öffentlich vorstellt. Der vielfache Preisträger vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie und der Universität Göttingen erklärte den Hintergrund der Entwicklung. Bisher war die Lichtmikroskopie durch die Beugung des Lichts begrenzt. Deshalb können Lichtmikroskope nur Details auflösen, die mindestens eine halbe Wellenlänge (200 Nanometer) voneinander entfernt sind. Um feinere Strukturen untersuchen zu können, wurden deshalb die Elektronen- sowie die Rastersondenmikroskopie erfunden. Doch intakte oder sogar lebende Zellen können diese Verfahren nicht abbilden, da sie auf Oberflächen begrenzt sind oder sogar Vakuum erfordern. Eine Zelle zerstörungsfrei abbilden kann nur fokussiertes Licht. „Wir haben einen Weg gefunden, die 130 Jahre alte Abbesche Grenze im Fluoreszenzmikroskop zu überwinden“, erklärt Stefan Hell. Das Neue an dem Sted-Verfahren ist, dass die Schärfe nicht mehr durch die Lichtwellenlänge begrenzt ist. Damit sind auch molekulare Auflösungen möglich. Mithilfe des Verfahrens können Proteinverteilungen bis zu zehnmal schärfer als bisher dargestellt werden. „Unser Mikroskop hat das Potenzial, in die molekulare Skala des Lebens vorzudringen und Krankheiten besser auf die Spur zu kommen.“Kix