Lichtmikroskopie im Nanobereich

Zwei Punkte die weniger als 200 Nanometer auseinander liegen, können mit herkömmlichen Lichtmikroskopen nicht mehr unterschieden werden – das entspricht in etwa dem Zweihundertstel einer Haaresbreite. Grund dafür ist die Wellennatur des Lichts, dessen halbe Wellenlänge in etwa diesen 200 Nanometern entspricht. Diese von Ernst Abbe entdeckte Auflösungsgrenze – in einer Jenaer Gedenkstätte in Stein gemeißelt – galt für mehr als ein Jahrhundert als praktisch unumstößlich. Doch mit der vom Physiker Stefan Hell entwickelten STED-Mikroskopie wird diese magische Grenze durchbrochen. Nun ist es erstmals möglich, lebende Zellen und Zellstrukturen im Nanobereich zu beobachten. Hell wendet bei der STED-Mikroskopie einen Trick an, um dem Phänomen der Lichtbeugung ein Schnippchen zu schlagen: Er regt zunächst alle Fluoreszenzmoleküle mit einem Laserstrahl an, um dann einen bestimmten Teil mit einem zweiten Lichtstrahl abzuregen. Dadurch werden Moleküle am Rand des Anregungs-Lichtflecks dunkel, wohingegen Moleküle im Zentrum ungestört leuchten können.