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Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen

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STED - Mikroskopie jenseits optischer Grenzen

STED - Lichtblicke in die Nanowelt

Schärfer als die Theorie erlaubt

Bis vor kurzem galt die Regel von Ernst Abbe aus dem Jahr 1873 als die die Grenze für eine maximale optische Auflösung: Objekte, die näher als ein 200-Millionstel Millimeter beieinander liegen, können nicht voneinander unterschieden werden.
Mit dem STED-Mikroskop (Stimulated Emission Depletion) können Wissenschaftler diese Grenze jedoch überwinden.

Lichtmikroskopie

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.
Forscher überwinden die Grenze der Lichtmikroskopie. „STED-Mikroskopie" wurde die Methode des Max-Planck-Forschers Stefan Hell getauft. Mithilfe von Fluoreszenz und einem "Licht-Donut" kann der Wissenschaftler leuchtende Farbstoffmoleküle einfach "ausknipsen" und so einen genauen Blick auf seine Proben werfen.

Schärfer als das Licht erlaubt

Forscher überwinden die Grenze der Lichtmikroskopie. „STED-Mikroskopie" wurde die Methode des Max-Planck-Forschers Stefan Hell getauft. Mithilfe von Fluoreszenz und einem "Licht-Donut" kann der Wissenschaftler leuchtende Farbstoffmoleküle einfach "ausknipsen" und so einen genauen Blick auf seine Proben werfen. [mehr]
Im festlichen Ambiente des Stockholmer Konzerthauses hat Stefan Hell den Chemie-Nobelpreis 2014 erhalten. Der Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen teilt sich den Preis mit Eric Betzig und William E. Moerner.

Stefan Hell erhält in Stockholm den Chemie-Nobelpreis

Im festlichen Ambiente des Stockholmer Konzerthauses hat Stefan Hell den Chemie-Nobelpreis 2014 erhalten. Der Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen teilt sich den Preis mit Eric Betzig und William E. Moerner. [mehr]
Die STED-Mikroskopie erzeugt hochauflösende Bilder weit unterhalb der Beugungsgrenze des sichtbaren Lichts. Die Technik dazu ist jedoch noch vergleichsweise komplex, was ihre Verbreitung und Nutzung behindert. Eine Technologie namens EASYDOnut vereinfacht das optische System nun erheblich.

Hochauflösende Bilder für die medizinische Forschung

Die STED-Mikroskopie erzeugt hochauflösende Bilder weit unterhalb der Beugungsgrenze des sichtbaren Lichts. Die Technik dazu ist jedoch noch vergleichsweise komplex, was ihre Verbreitung und Nutzung behindert. Eine Technologie namens EASYDOnut vereinfacht das optische System nun erheblich. [mehr]
Stefan W. Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen hat den diesjährigen Nobelpreis für Chemie erhalten. Ihm gelang es, die bisherige Auflösungsgrenze optischer Mikroskope radikal zu unterlaufen. Er teilt sich den Preis mit Eric Betzig und William E. Moerner.

Chemie-Nobelpreis 2014 geht an Max-Planck-Forscher Stefan Hell

Stefan W. Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen hat den diesjährigen Nobelpreis für Chemie erhalten. Ihm gelang es, die bisherige Auflösungsgrenze optischer Mikroskope radikal zu unterlaufen. Er teilt sich den Preis mit Eric Betzig und William E. Moerner. [mehr]
Der mit einer Million US-Dollar dotierte Kavli-Preis für Nanowissenschaften wurde am 9. September 2014 an Stefan W. Hell verliehen. Der Göttinger MPI-Wissenschaftler erhielt diese hohe Auszeichnung für seine Beiträge zur Nano-Optik, die die Auflösungsgrenze der optischen Mikroskopie entscheidend revolutioniert haben.

Stefan Hell erhält Kavli-Preis für Nanowissenschaften in Oslo

Der mit einer Million US-Dollar dotierte Kavli-Preis für Nanowissenschaften wurde am 9. September 2014 an Stefan W. Hell verliehen. Der Göttinger MPI-Wissenschaftler erhielt diese hohe Auszeichnung für seine Beiträge zur Nano-Optik, die die Auflösungsgrenze der optischen Mikroskopie entscheidend revolutioniert haben. [mehr]
Wer an unumstößlichen Gestzen rüttelt, hat es nicht leicht. Das musste Stefan Hell erfahren, als er die Auflösungsgrenze optischer Mikroskope umgehen wollte. Inzwischen ist der Hell Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie und Nobelpreisträger.

Tricksereien an der optischen Grenze

Wer an unumstößlichen Gestzen rüttelt, hat es nicht leicht. Das musste Stefan Hell erfahren, als er die Auflösungsgrenze optischer Mikroskope umgehen wollte. Inzwischen ist der Hell Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie und Nobelpreisträger. [mehr]
Mit der von Stefan Hell entwickelten STED-Mikroskopie ist es den Wissenschaftlern erstmals gelungen, scharfe Live-Bilder aus dem Gehirn einer lebenden Maus aufzunehmen. In einer Auflösung von unter 70 Nanometern haben sie die winzigen Strukturen sichtbar gemacht, über die Nervenzellen miteinander kommunizieren.

Scharfe Live-Bilder aus dem Mäusehirn

Mit der von Stefan Hell entwickelten STED-Mikroskopie ist es den Wissenschaftlern erstmals gelungen, scharfe Live-Bilder aus dem Gehirn einer lebenden Maus aufzunehmen. In einer Auflösung von unter 70 Nanometern haben sie die winzigen Strukturen sichtbar gemacht, über die Nervenzellen miteinander kommunizieren. [mehr]
 
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