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Die Mikroskopie hat in den vergangenen zwei Jahrzehnten beispiellose Fortschritte bei Geschwindigkeit und Auflösung gemacht Allerdings sind zelluläre Strukturen im Wesentlichen dreidimensional und herkömmlichen hoch aufgelösten Techniken fehlt oft die notwendige Auflösung in allen drei Richtungen um Details im Nanometerbereich zu erfassen Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen an dem auch die Universität Würzburg und das Center for Cancer Research in den USA beteiligt sind hat nun eine Technik zur superauflösenden Bildgebung untersucht bei der die Vorteile von zwei verschiedenen Methoden kombiniert werden um in allen drei Dimensionen die gleiche Auflösung zu erreichen – die „isotrope“ Auflösung Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Science Advances erschienen Trotz großer Verbesserungen in der Mikroskopie gibt es immer noch eine Lücke zwischen der Auflösung in allen drei Dimensionen Eine der Methoden diese Lücke zu schließen und eine Auflösung im Nanometerbereich zu erreichen ist die metallinduzierte Energieübertragung MIET Die besondere Tiefenauflösung der MIET-Bildgebung in Kombination mit der lateralen Auflösung der Einzelmolekül-Lokalisierungsmikroskopie insbesondere mit der Methode der direkten stochastischen optischen Rekonstruktionsmikroskopie dSTORM brachte den Forschenden eine isotrope dreidimensionale Superauflösung von subzellulären Strukturen Das Forschungsteam setzte darüber hinaus „Zweifarben-MIETdSTORM“ ein um zwei verschiedene zelluläre Strukturen dreidimensional abzubilden zum Beispiel Mikrotubuli und Clathrinbeschichtete Pits – winzige Strukturen innerhalb von Zellen die zusammen im selben Bereich existieren „Durch die Kombination der etablierten Konzepte haben wir eine neue Technik für die Super-Resolution-Mikroskopie entwickelt Ihr Hauptvorteil ist dass sie trotz eines relativ einfachen Aufbaus eine extrem hohe Auflösung in drei Dimensionen ermöglicht“ sagt Erstautor der Publikation Dr Jan Christoph Thiele „Dies wird ein leistungsfähiges Werkzeug mit zahlreichen Anwendungen sein um Proteinkomplexe und kleine Organellen mit Sub-Nanometer-Genauigkeit aufzulösen Jeder der Zugang zu einem konfokalen Mikroskop mit einem schnellen Laserscanner und der Möglichkeit zur Messung der Fluoreszenzlebensdauer hat sollte diese Technik ausprobieren“ so Mit-Autor Dr Oleksii Nevskyi „Das Schöne an dieser Technik ist ihre Einfachheit Das bedeutet dass Forschende auf der ganzen Welt in der Lage sein werden diese Technik schnell in ihre Mikroskope zu integrieren“ fügt Prof Dr Jörg Enderlein hinzu der das Forschungsteam am Institut für Biophysik der Universität Göttingen leitete „Diese Methode verspricht ein leistungsfähiges Werkzeug für die multiplexe 3D-Superauflösungsmikroskopie mit außergewöhnlich hoher Auflösung und einer Vielzahl von Anwendungen in der Strukturbiologie zu werden “ Originalpublikation Jan-Christoph Thiele et al Isotropic threedimensional dualcolor superresolution microscopy with metalinduced energy transfer Science Advances 2022 http www science org doi 10 1126 sciadv abo2506 Quelle Georg-August-Universität Göttingen Isotrope dreidimensionale Superauflösung erreichen Kombinierte Mikroskopietechniken Mikroskopie 37 www labo de 9 2022 MIET-SMLM-Bildgebung von Mikrotubuli und Clathrin-Gruben in COS7-Zellen Die spektrale Aufspaltung eingefügtes Bild ermöglicht eine effiziente Unterscheidung zwischen zwei verschiedenen Zielen und die MIET-Bildgebung rechts liefert Höhenprofile mit außergewöhnlich hoher Auflösung Bild Universität Göttingen