Moderne Lichtmikroskopie: Wie zelluläre Strukturen zum Leuchten gebracht werden

Das wichtigste Werkzeug in der modernen Biologie ist das Mikroskop. Durch revolutionäre technische Fortschritte ist es mittlerweile so leistungsstark geworden, dass es Strukturen von Mikrometern (1/1.000 mm) bis in den Bereich von Nanometern (1/1.000.000 mm) darstellen kann. Auf der Skala der Nanometer lassen sich einzelne, kleinste Bestandteile von Zellen anschauen, etwa Synapsen. Das sind Kommunikationsschnittstellen zwischen den Nervenzellen, die Signale weitergeben und dafür einen Pool an Übertragungsstoffen bereithalten müssen. Wie dieser Pool sich immer wieder füllt, untersucht Prof. Jürgen Klingauf, Experte für Zellbiophysik – und zwar mithilfe des Lichtmikroskops und fluoreszierender, also leuchtender Farbstoffe.

Auch Prof. Friedemann Kiefer nutzt fluoreszierende Farbstoffe. Man kann sie im Chemielabor so entwickeln, dass sie sich an ausgewählte Strukturen im Organismus hängen und von dort aus leuchten. Empfindliche Kamerasensoren erfassen das Leuchten auf Bildern, die dreidimensional zusammengesetzt werden können. Prof. Kiefer untersucht zum einen kleine Proben im Mikrometer-Bereich wie zum Beispiel Tumorgewebe. Neuerdings können aber auch ganze, lebende Organismen in Größenordnungen von Zentimetern untersucht werden – mithilfe der intravitalen Mikroskopie (lat. während des Lebens).

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