Wissenschaftsjahr 2014 - Die Digitale Gesellschaft

3D-Bilder über die Chemie der Zelle

Neue Methode zeigt chemischen Aufbau einer Zelle

Erst seit dem vergangenen Jahr ist es möglich, die chemische Zusammensetzung biologischer Proben in 3D-Bildern darzustellen. Die Methode, bei der ein Elektronenbeschleuniger als Lichtquelle eingesetzt wird, ist allerdings teuer und nur in großen Forschungseinrichtungen durchführbar. Jetzt haben deutsche und schweizerische Wissenschaftler ein kostengünstiges und relativ simples Verfahren entwickelt, für das konventionelles Laborgerät ausreicht. Einsatzgebiete sehen sie in der biologischen und pharmazeutischen Forschung sowie der Umweltforschung.

Die chemische Zusammensetzung biologischer Proben lässt sich nun kostengünstig dreidimensional untersuchen. (©Wichy/shutterstock.com)

Die neue Methode beruht auf der Kopplung eines Tomografiegeräts und eines mit einem bildgebenden Detektor ausgestatteten Infrarot-Labormikroskops. Dieses nimmt in Kippserientechnik Projektionen der Zellproben in 38 verschiedenen Winkeln auf. Aus den Bildern lässt sich dann der chemische Aufbau der Zelle in 3D-Form rekonstruieren. Bei den bisher üblichen zweidimensionalen Abbildungen konnte nicht immer genau bestimmt werden, in welchem Teil einer Zelle ein chemischer Stoff zu finden war.

Neben dem Schweizer Forscher Luca Quaroni aus Fribourg waren die beiden Geowissenschaftler Martin Obst und Marcus Nowak von der Universität Tübingen an der Entdeckung beteiligt: Beide wenden die Methode selbst an: Obst im Bereich Umweltforschung, Nowak in der Vulkanologie.