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28.02.2007

Neues Elektronenmikroskop: Wegweisender Entwicklungsauftrag für Biotechnologien


Gemeinsam mit den Forschern vom Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt (Main) entwickelt der Geschäftsbereich Nano Technology Systems von Carl Zeiss SMT ein neuartiges Transmissions-Elektronenmikroskop für höchstauflösende Phasenkontrast-Abbildung biologischer Materialien. Das PACEM genannte System (für Phase Contrast Aberration Corrected Electron Microscope) soll mittels einer neuartigen Phasenplatte und eines Aberrationskorrektors die artefaktfreie Abbildung biologischer Proben ermöglichen und damit den Wissenschaftlern bislang nicht mögliche Einblicke in die molekulare und atomare Struktur biologischer Vorgänge und Wirkungsmechanismen bieten. Das Entwicklungsprojekt steht im Rahmen der Excellence Cluster Initiative "Makromolecular complexes" und der Einführung von Elite-Universitäten.

Prof. Werner Kühlbrandt, Direktor am Max-Planck-Institut für Biophysik und einer der Koordinatoren des Frankfurter Exzellenz-Clusters, hält diesen neuartigen Ansatz für einen der wichtigsten und vielversprechendsten in der fast 70-jährigen Entwicklungsgeschichte der Elektronenmikroskopie. Mit diesem Projekt soll der lange ersehnte Traum der Elektronenmikroskopiker nach artefaktfreier Abbildung von biologischen Proben Wirklichkeit werden. Denn eigentlich sind biologische Präparate im Elektronenmikroskop nicht sichtbar. Nur durch eine starke Defokussierung der Elektronenlinsen lassen sich Bildkontraste erzeugen. Dies führt aber bislang zu unerwünschten Artefakten in der Abbildung, welche die Bildinformationen stark beeinträchtigen.

Im Zuge jüngster Fortschritte in der Nanotechnologie ist es möglich geworden, spezielle aus der Lichtoptik bekannte Phasenkontrastverfahren auf die Elektronmikroskopie zu übertragen. Dazu wird im Zuge des PACEM-Projekts eine elektrostatische Micro-Linse, eine sogenannte Phasenplatte, in die Brennebene des Mikroskops eingebaut. Hierdurch wird die bisher notwendige Defokussierung von Linsen obsolet gemacht und in Verbindung mit einem sogenannten Aberrationskorrektor wird die Schärfe der Abbildung und das Auflösungsvermögen signifikant gesteigert. Dr. Rasmus Schröder, maßgeblicher Entwickler der Phasenplatten-Mikroskopie am Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt (Main), ist der Überzeugung, dass mit der Phasenplatte erstmalig in der Geschichte der Elektronenmikroskopie artefaktfreie Abbildungen biologischer Proben ermöglicht werden.

Carl Zeiss SMT und seine Partnerinstitute werden bei der Realisierung dieses für die Transmissions-Elektronenmikroskopie wegweisenden Projektes durch Fördermittel des BMBF unterstützt.

Quelle: Carl Zeiss Jena GmbH




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