Fluoreszenz-Mikroskopie Lebende Zellen zum Fluoreszieren gebracht

Forscher aus Würzburg, Bielefeld und New York konnten erstmals einzelne Moleküle und ihre Dynamik auch in lebenden Zellen mit herkömmlichen Fluoreszenz-Farbstoffen und einer Auflösung von etwa 20 Nanometern durch Fluoreszenz-Mikroskopie sichtbar machen.

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Würzburg – Was läuft in einer Zelle zwischen den Molekülen ab und wie kann man diese Vorgänge sichtbar machen? Mit dieser Frage befasst sich das Team von Professor Markus Sauer am Biozentrum der Universität Würzburg. Die Gruppe setzt dabei auf neueste Techniken der Fluoreszenz-Mikroskopie, die sich durch eine hohe zeitliche und räumliche Auflösung auszeichnen.

Optisch schaltbare Farbstoffe liefern schärfere Bilder

Wer mit dem Fluoreszenz-Mikroskop zum Beispiel viele einzelne Proteine abbilden will, steht vor einer Herausforderung: Leuchten alle Proteine in der Zelle gleichzeitig auf, erscheint im Mikroskop nur ein verwaschener Lichtfleck. Grund: Die Proteine liegen zu nah beieinander, ihre Lichtsignale überlappen sich – wie bei einem Kreuzfahrtschiff, auf dem in allen Kabinen das Licht an ist. Aus zu großer Entfernung sieht das Auge dann auch nur einen einzigen Lichtfleck. Würde man aber die Lichter an Bord einzeln und nur für kurze Zeit anschalten, ließe sich die Position jeder Kabine genau bestimmen. „Falls sich das Schiff dabei bewegt, muss das natürlich schnell gehen, damit die Lichtsignale nicht verschmieren“, sagt Markus Sauer.

Genau diese Strategie wendet das Würzburger Team an – mit Fluoreszenz-Farbstoffen, die sich durch Lichtsignale an- und ausschalten lassen also „optisch schaltbar“ sind. Damit ergeben sich deutlich schärfere Bilder von den Zuständen in der Zelle.

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