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Erstmals am Standort Göttingen: Hochauflösende 3D-Elektronenmikroskopie

3D-Blick ins Gehirn Erstmals am Standort Göttingen: Hochauflösende 3D-Elektronenmikroskopie

3D-Blick ins Gehirn für die Neurowissenschaften am Forschungsstandort Göttingen Campus: Das Göttinger Exzellenzcluster und DFG-Forschungszentrum für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns (CNMPB) der Universitätsmedizin Göttingen haben gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin ein Rasterelektronenmikroskop mit fokussiertem Ionenstrahl in Betrieb genommen.

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Neue Technik für die biomedizinische Forschung: Dr. Wiebke Möbius mit dem Rasterelektronenmikroskop.

Quelle: EF

Göttingen. Das hochmoderne Zeiss Crossbeam 450 Mikroskop verbindet zwei Techniken zur Aufnahme hochauflösender Bilder: die Rasterelektronenmikroskopie und eine Ionenfeinstrahlanlage zur Oberflächenanalyse und -verarbeitung. Die Kombination beider Verfahren ermöglicht die dreidimensionale Darstellung kleinster Strukturen bis hin zu Vesikeln innerhalb einer Synapse in hoher Auflösung. Mit dem neuen Gerät lassen sich jetzt am Forschungsstandort Göttingen auch neurowissenschaftliche Fragestellungen klären, die eine solche Rekonstruktion kleinster Strukturen erfordern.

Finanziert wurde das Mikroskop aus Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Max-Planck-Gesellschaft (MPG).
„Die Technik wurde bisher vor allem in der Materialphysik verwendet. Nun kann sie erstmals auch am Standort Göttingen im Bereich der biomedizinischen Forschung eingesetzt werden“, sagt Dr. Wiebke Möbius vom Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin in Göttingen und Leiterin der Technologie-Plattform Elektronenmikroskopie des CNMPB.

Der Auflösungsbereich des neuen Gerätes erstreckt sich von der räumlichen Abbildung größerer Zusammenhänge, wie lokaler neuronaler Netze oder Einheiten aus Myelinscheiden und Nervenfasern, bis hin zu kleinen Details, wie der Verteilung von Vesikeln innerhalb einer Synapse. Damit werden die technischen Abbildungsmöglichkeiten des CNMPB um eine dreidimensionale Strukturabbildung in hoher Auflösung ergänzt und erweitert. Das Forschungszentrum verfügte bereits mit der Sted-Mikroskopie von Nobelpreisträger Prof. Stefan W. Hell über eine preisgekrönte hochauflösende Lichtmikroskopie.

Um eine dreidimensionale Abbildung kleinster Strukturen zu erreichen, müssen Ansichten feinster Schichten einer Gewebeprobe abgebildet und die Bildinformationen anschließend die  dreidimensionalen Struktur rekonstruiert werden. Mittels Rasterelektronenmikroskopie wird dafür zunächst ein Elektronenstrahl über die Oberfläche eines Objekts geführt (gerastert), um ein Abbild der Oberfläche zu erzeugen.

Anschließend kommt ein Ionenstrahl aus Gallium-Ionen zum Einsatz. Mit ihm lässt sich ein Objekt wie ein Werkstück mit einem sehr feinen Skalpell bearbeiten. Durch die Kombination beider Techniken wird nach jedem Bearbeitungsschritt Oberflächenmaterial abgetragen und das Objekt erneut erfasst. Auf diese Weise können dreidimensionale Detailbilder rekonstruiert und zu einem komplexen Abbild in hoher Auflösung zusammengefasst werden.

umg

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