Holographisch optische Pinzetten in vivo und in vitro | Der holographisch optische Dehner

Wir interessieren uns für den Einfluss biomechanischer Eigenschaften auf zelluläre Prozesse und Funktionen, im speziellen die viskoelastischen Eigenschaften von Zellen, Blut und kompletten Organismen. Deren Einfluss auf Migration und Entwicklung ist von höchstem Interesse für biomedizinische und biophysikalische Untersuchungen. Als Modellorganismus untersuchen wir Zebrafischembryonen, 3T3 Fibroblasten, Neuronen und andere je nach Anforderung.

Optische Pinzetten können für Kontroll- und Manipulationsexperimente angewendet werden. In unseren Kooperationen mit anderen Gruppen des Cells-In-Motion Exzellenzclusters sind wir an biologischen Fragestellungen interessiert, die von Einzelzelluntersuchungen bis zum gesamten Organismus reichen. Dies stellt hohe Anforderungen an unsere experimentellen Aufbauten, verwendeten Methoden und Auswerteroutinen.

Wir zeigen das Fangen roter Blutkörperchen im ungestörten in vivo Blutfluss (Abbildungen a bis c). Dies ermöglicht uns die Untersuchung einer einzelnen roten Blutzelle über lange Zeit ohne Verwechslung mehrerer roter Blutkörperchen für eine (c).

Weitere Experimente mit einzelnen Zellen in vitro zeigt die Anwendbarkeit holographisch optischer Pinzetten zur Deformation und Steuerung von Zellen (d). Damit erreichen wir biomechanische Eigenschaften der Zellen, z.B. das Youngs Modul.