Carl Zeiss hat auf der Jahrestagung der Gesellschaft für Neurowissenschaften in New Orleans, USA, eine neue Mikroskopietechnologie vorgestellt. Das Lichtblattmikroskopsystem «Lightsheet Z.1» bietet Biologen neuartige Möglichkeiten, dynamische Prozesse in lebenden Organismen mit sehr geringer Lichtbelastung abzubilden.
Das Leben beobachten
Biologen beobachten mit dem neuen Mikroskopiesystem die Entwicklung ganzer Organismen über Tage hinweg. Die extrem geringe Lichtbelastung und die integrierte Inkubation ermöglichen dabei Einblicke in die Differenzierung von Zellgruppen, ohne die Probe zu beeinträchtigen. Besonders bei großen Objekten, wie beispielsweise Embryonen von Fruchtfliegen oder Zebrafischen, liefert das Lichtblattmikroskop mehr Informationen als etablierte Verfahren der Fluoreszenzmikroskopie. «Je grösser die Probe, desto mehr Informationen über sie bekommen wir mit Lichtblattmikroskopie», beschreibt Dr. Pavel Tomančák vom Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden die Vorteile der neuen Methode. Weitere Anwendungsbereiche von Lightsheet Z.1 liegen in der Meeres- und Zellbiologie sowie in der Pflanzenphysiologie.
Die Zweikanal-Fluoreszenz-Aufnahme im Lichtblattmikropskop zeigt das schlagende Herz eines zwei Tage jungen Zebrafischs. Es sind mit sehr geringen Lichtbelastungen Bildfrequenzen von 80 bis 100 Bildern pro Sekunde möglich. (Objekt von M. Weber and J. Huisken, MPI-CBG Dresden)
Neue Perspektiven mit Multiview
Lightsheet Z.1 arbeitet mit einem aufgefächerten Lichtstrahl, dem sogenannten Lichtblatt, der die Probe durchstrahlt. Das Lichtblatt regt die Fluorophore nur in einer dünnen Ebene an. Dies schont die gesamte Probe. Die Bildaufnahme erfolgt im 90-Grad-Winkel zum Lichtblatt. Damit erzielt Lightsheet Z.1 schon bei geringster Beleuchtungsintensität beste Bildqualität und ist somit besonders gut für Langzeituntersuchungen lebender Proben geeignet. Durch verschiedene an die jeweilige Applikation angepasste Aufnahmestrategien – beispielsweise durch Rotation der Probe – entstehen Multiview-Bildstapel. Diese lassen sich durch mathematische Algorithmen zu 3D-Rekonstruktionen und Zeitraffer-Filmen verknüpfen.
Das Lichtblattsystem von Lightsheet Z.1 nutzt ein neues einzigartiges Optikkonzept, das Zylinder-Optik mit Laser Scanning verbindet. Anwender erhalten homogen ausgeleuchtete optische Schnitte von kompletten Untersuchungsobjekten.
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Mehr Informationen finden Sie unter www.zeiss.com/lightsheet.
