Mit Superauflösung tief ins Gewebe blicken

Mit einem Mikroskop tief ins Gewebe zu blicken, stößt schon nach wenigen Mikrometern an seine Grenzen, weil die Gewebestrukturen nicht nur Licht absorbieren, sondern dieses auch stark streuen.

Mit der Multiphoton-Mikroskopie gelingt dies besser, weil sie langwelliges Licht im infraroten Spektralbereich nutzt, wo sich in Gewebe ein optisches Fenster öffnet. Allerdings leidet die Auflösung aufgrund des langen optischen Weges durch verschiedene Schichten, so dass interessante Zellstrukturen nicht abgebildet werden können.

Neue Methode kombiniert Strukturierte Beleuchtungsmikroskopie und Multiphoton-Mikroskopie

Hier setzt die Doktorarbeit von Patrick Byers an, der eine Methode entwickelt hat, welche Superauflösung sogar tief im Gewebe ermöglicht. Darunter versteht man eine Auflösung, welche die Beugungsgrenze von Licht überschreitet, an die konventionelle Mikroskope gebunden sind. Eine dieser superauflösenden Verfahren ist die Strukturierte Beleuchtungsmikroskopie (SIM), bei der die Probe mit einem Streifenmuster bestrahlt wird. Patrick Byers hat SIM auf sehr geschickte Weise mit der Multiphoton-Mikroskopie kombiniert, so dass einfache Modifikationen an einem Mikroskop ausreichen, um Zellstrukturen mit einer Größe von nur 150 Nanometern auch noch in 80 Mikrometer Tiefe aufzulösen.

Dieser Meilenstein war eine Publikation in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications wert. Die Fakultät gratuliert ihm herzlich zu dieser außergewöhnlichen Leistung.

Patrick Byers hat an der Fakultät Technische Physik im Bachelor und Photonics im Master studiert. Anschließend hat er kooperativ promoviert bei Prof. Hellerer im Multiphoton Imaging Labor und vor kurzem seine Promotion an der Universität Bielefeld verteidigt. Er wird seine akademische Karriere ab Mitte des Jahres am renommierten Janelia Research Campus in den USA als Postdoc fortsetzen. Alles Gute Patrick!