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Neues aus der faszinierenden Welt der Mikroskopie

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Die faszinierende Welt der Mikroskopie ist in den unterschiedlichsten Bereichen von Medizin, Wissenschaft und Technik von grundlegender Bedeutung. Sie entwickelt sich stetig weiter und brilliert aktuell unter anderem durch beeindruckende Neuerungen im Bereich der Krebsforschung sowie im Kampf gegen das Corona-Virus. Darüber hinaus gibt es weitere spannende Neuerungen aus dem „kleinen“ Mikroskopie-Kosmos – und wir zeigen Ihnen die herausragendsten.

Die Möglichkeiten der Mikroskopie neu entdecken

Schon lange wollen Forscher durch die Verwendung innovativer Mikroskoptechnik den zellulären Ursprüngen von Krebserkrankungen auf die Spur kommen. Mithilfe neuartiger Präzisionstechniken möchte man diesen Wissenschaftsbereich sukzessive voran bringen.

International renommierte Experten haben dafür ein so genanntes biophotonisches Bildgebungsgerät entwickelt, das auf der Raman-Mikroskopie basiert und im Segment der Biomedizin von fundamentaler Bedeutung ist. Dabei werden spezielle Lasertechnologien mithilfe modernster Datenanalyse durch künstliche Intelligenz zum Einsatz gebracht. Mit dieser spektakulären Errungenschaft soll es möglich sein, anhand eines molekularen Fingerabdrucks etwaige Strukturveränderungen in Körperzellen frühzeitig wahrzunehmen und perspektivisch sichtbar zu machen.

Alles verändert sich – im Großen, wie auch im Kleinen

In Zeiten der Corona-Pandemie sind Spezial-Mikroskope ein wertvolles Hilfsmittel, wenn es um die Darstellung feinster Zellstrukturen geht. Sie machen nicht nur überraschende Details im Rahmen von Forschungsprojekten und Experimenten sichtbar, sondern sie helfen überdies, die Entwicklung von Impfstoffen und Behandlungsformen zu unterstützen. So wurde jüngst eine Mikroskop-Technologie etabliert, mit der filigranste Zellstrukturen schnell und präzise erfasst werden.

Zugleich machen es neuartige Mikrokopie-Methoden möglich, die mechanische Wechselwirkung zwischen den so genannten T-Zellen des menschlichen Immunsystems und weiteren Kleinstpartikeln sichtbar bzw. messbar zu machen. Sobald die Zellen des Abwehrsystems in Aktion treten, ist die Beobachtung spezifischer Zugkräfte auf Molekularbasis essenziell, um Krankheitserreger in Schach zu halten. Was so einfach klingt, ist ein hochkompliziertes Prozedere, das mit Hilfe ausgewählter Mikroskoptechnologien „greifbar“ gemacht und verständlich dargelegt werden kann.

Innovationen der Mikroskopie beim Röntgen

Dank neuartiger Mikroskoptechniken hat sich auch im Bereich des Röntgens eine Menge „bewegt“. So hat ein renommiertes Forscherteam herausgefunden, Röntgenstrahlen zu fokussieren, um Informationen über die elementare und chemische Zusammensetzung von Proben zu generieren. Außerdem lassen sich mit dieser innovativen Technik Erkenntnisse über die spezifischen magnetischen und elektronischen Eigenschaften gewinnen. Unter Zuhilfenahme verbesserter Beugungslinsen wird sogar eine räumliche Auflösung der Proben im einstelligen Nanometer-Bereich erzielt. Voraussetzung dafür ist allerdings eine präzise Positionierung der zu untersuchenden Samples.

Diese außergewöhnliche Entdeckung in Bezug auf die direkte Bildgebung soll wertvolle Impulse für die Erforschung spezifischer Nanostrukturen liefern. Dabei ist unter anderem von der gezielten Konzeptionierung von Solarzellen oder von der Etablierung leistungsstarker magnetischer Datenspeicher die Rede. Ziel soll es darüber hinaus sein, katalytische Reaktionen oder ausgewählte chemische Prozesse darzustellen und zu definieren. Es wird damit sogar möglich, Spin-Dynamiken näher in Augenschein zu nehmen. Man weiß heute zum Beispiel, dass Elektronen nicht nur elektrische Ladung transportieren können, sondern dass sie in der Lage sind, mittels eines inneren Drehsinns neue magnetische Datenspeicher zur Verfügung zu stellen.

Faszination „Super-Mikroskop“

Eine weitere Neuheit sorgt auch in der Protein-Kristallforschung für Begeisterung. Das leistungsstarke Super-Mikroskop kann Mikrokristalle für die Struktur-Analyse im Rahmen eines Kombinationsverfahren aufspüren. Die Besonderheit des multimodalen Multiphotonen-Mikroskops sind unter anderem die implementierten Laser-Strahlwege, deren Quelle sich im Zentrum des wiedergegebenen Bildes befindet. Der Strahl wird aufgespalten und durch die spezielle Technologie in zwei verschiedene Wellenlängen transferiert. Sie vereinen sich am Ende wieder, um sodann direkt auf die Probe gerichtet zu werden. Selbst mit der fortschrittlichsten Mikroskoptechnologie war es bislang nicht zuverlässig möglich, kleinste Proteinkristalle aufzudecken. Jetzt ist genau das offenbar „ein Kinderspiel“.

Dank zahlreicher nichtlinearer optischer Effekte können sogar Nanokristalle abgebildet werden. Das ist insbesondere auf dem Gebiet der Protein-Analyse ein bemerkenswerter Meilenstein. Auf diese Weise mehr über die Funktionalität von Bio-Molekülen in Erfahrung zu bringen, nimmt hinsichtlich des besseren Verständnisses spezifischer Abläufe im Organismus einen sehr hohen Stellenwert ein. Genauso essenziell ist diese Innovation für die Entwicklung neuer Arzneimittel.

Erfahren Sie auf MedSolut.com mehr über die bahnbrechenden Innovationen in der Mikroskopie. Natürlich stehen Ihnen die renommierten Experten gerne auch für ein persönliches Gespräch zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns gern telefonisch unter +49 30 2096579 00 oder schicken Sie uns eine Mail an [email protected]

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