Verbundprojekt: Entwicklung und Validierung eines neuartigen Lichtblatt-Mikroskops; Teilprojekt: Optisches Konzept eines Lichtblatt-Mikroskops mit kollinearem Anregungs- und Emissions Strahlengang

Um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass biologische Systeme nur selten aus flachen Zellverbänden gebildet werden, sondern dreidimensionale Gebilde sind, treten in der Mikroskopie vermehrt Verfahren in den Vordergrund, die dreidimensionale Zellenordnungen (Gewebe) tomographisch erfassen können. Hier ist vor allem die Lichtblatt-Mikroskopie zu nennen, bei der ein speziell aufbereitetes Präparat von einer seitlichen Optik beleuchtet und von einer zweiten, dazu orthogonalen Beobachtungsoptik betrachtet wird. Da das Lichtblatt die Probe seitlich beleuchtet, nimmt seine topographische Schärfe ab, je weiter die beobachtete Ebene im Präparat von der Eintrittsstelle in die Probe entfernt ist, weswegen das Präparat gewöhnlich drehbar gelagert und von allen Seiten beleuchtet wird. Im vorliegenden Verbundprojekt wird deshalb eine alternative Methode zur Generierung einer Lichtblatt-Beleuchtung gewählt. Sie erfolgt durch das gleiche Objektiv wie die Beobachtung, indem mit Hilfe einer rotierenden Scheibe (Spinning Disk) und 2-Photonenanregung (im Infrarotem) in der Fokusebene ein dynamisches Lichtblatt aufgespannt wird. Mit Hilfe einer neuartigen konfokalen Filterung in der gleichen Scheibe wird Fluoreszenz-Emission aus allen Ebenen außer der gewählten Fokusebene effektiv unterdrückt, und durch die deutlich größere Eindringtiefe des infraroten Anregungslichts werden deutlich homogenere Schichtaufnahmen erwartet. Ein weiterer Vorteil der neuen Anordnung liegt darin, dass die übliche Mikroskopie-Geometrie und Probenhalterung beibehalten werden können und es keiner zusätzlichen, seitlich eingekoppelten Optik bedarf.