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Nachrichten und Pressemeldungen aus Labor und Analytik

22.11.2005

Markerfreie Bildgebung von Zellen und Geweben mittels Raman- und Infrarot-Spektroskopie


Biologische Zellen und Geweben sind zum großen Teil aus Proteinen, Lipiden und Nukleinsäuren aufgebaut. Diese Biomoleküle sind zumeist farblos. Um biologische Proben mittels Lichtmikroskopie darzustellen, markieren deshalb Farbstoffe einzelne Bestandteile. Der Kontrast beruht dann auf den Eigenschaften der Markierungen, die Licht absorbieren und gegebenenfalls absorbierte Energie in Form von Fluoreszenz abgeben. Standardmäßig werden diese Verfahren u.a. in der Pathologie und Zytologie eingesetzt. Die mikroskopische Untersuchung von gefärbten Gewebepräparaten liefert pathologische Befunde über Zelltypen, Zellgrößen und Zellkerne, die zwischen normalem Gewebe und krankhaft bedingten Veränderungen unterscheiden. In der Zytologie werden einzelne Zellbestandteile markiert, um Strukturen und Funktionen auf subzellulärer Ebene zu studieren. Nachteile sind, dass (i) die Probenpräparation aufwendig ist, (ii) pathologische Befunde umfangreiches Expertenwissen voraussetzen und (iii) der Informationsgehalt durch die Art und Anzahl der Markierungen begrenzt wird. Bei schwingungsspektroskopischen Methoden wie der Infrarot- (IR-) und Raman-Spektroskopie basiert der Kontrast auf Moleküleigenschaften, aus denen ohne Einsatz von Markierungen direkt Informationen über chemische Zusammensetzungen und Molekülstrukturen in Gewebe und Zellen gewonnen werden können. Dieser Beitrag stellt dar, wie diese Methoden zur Bildgebung in Medizin und Biologie eingesetzt werden können. Zu den Vorteilen zählen, dass keine Markierungen oder Probenpräparationen erforderlich sind, so dass die Methoden sehr schnell sind und die Proben nicht geschädigt werden, so dass sogar lebende Proben untersucht werden können.

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Quelle: Aktuelle Wochenschau




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