[ Presseaussendung von CTR ]

08.04.2014

Mikrosysteme analysieren das Leben dreidimensional

Mit dem neuen Lichtblattmikroskop von ZEISS kann man das Leben von Organismen dreidimensional untersuchen. Die Mikrokomponenten dafür wurden vom Fraunhofer IPMS und der CTR entwickelt.

  • Der Mikrosannerspiegel ist die Kernkomponente. Fotocredit: CTR

    Das Scannermodul mit integriertem Mikroscannerspiegel. Fotocredit: IPMS

    Das angepasste Scannermodul wurde im ZEISS Lichtblattmikroskop Lightsheet Z.1 integriert. Fotocredit: ZEISS

Das ZEISS Mikroskopsystem Lightsheet Z.1 bietet Biologen neuartige Möglichkeiten, dynamische Prozesse in lebenden Organismen vollständig abzubilden. So können Biologen dank der geringen Lichtbelastung und der integrierten Inkubation die Differenzierung von Zellgruppen oder die Entwicklung ganzer Organismen über Tage hinweg beobachten, 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. Weitere Anwendungsbereiche liegen in der Meeres- und Zellbiologie sowie in der Pflanzenphysiologie.

Leben beobachten

Das Mikroskopsystem arbeitet mit einem aufgefächerten Lichtstrahl, dem Lichtblatt, der die Probe durchstrahlt. Das Lichtblatt regt die Fluorophore nur in einer dünnen Ebene an, was die gesamte Probe schont. Aufnahmestrategien können an die jeweilige Applikation angepasst werden – beispielsweise entstehen durch Rotation der Probe Multiview-Bildstapel. Diese lassen sich zu 3D-Rekonstruktionen und im Zeitverlauf verknüpfen.

Scanner-Modul

Das Lichtblattsystem von Lightsheet Z.1 nutzt dabei ein neues einzigartiges Optikkonzept, das Zylinder-Optik mit Laser Scanning verbindet. Eines der dabei verwendeten Scanner-Module wurde vom Fraunhofer IPMS und dem Forschungszentrum CTR entwickelt. Ausgehend vom Mikroscannerspiegel von IPMS schuf die CTR eine miniaturisierte Plattform zum Betrieb, zur Regelung und zur Kapselung von Mikroscannerspiegeln mit einer Schwingachse. Der Mikroscanner samt Ansteuerelektronik wurde an die Erfordernisse des Mikroskopsystems angepasst. Er hat eine geringe Größe und verfügt über eine hohe Scanfrequenz mit einer hochstabilen und extrem rauscharmen Schwingungsform.

Über Carl Zeiss Microscopy

Der Unternehmensbereich Microscopy (Mikroskopie) bietet als weltweit einziger Hersteller Licht-, Röntgen-, und Elektronenmikroskopiesysteme aus einer Hand. Das umfassende Portfolio ermöglicht Forschungs- und Routineanwendungen in den Bio- und Materialwissenschaften. Hauptsitz des Unternehmensbereichs Microscopy ist Jena. Weitere Produktions- und Entwicklungsstandorte sind in Oberkochen, Göttingen und München sowie in Cambridge, Großbritannien, in Peabody, MA sowie Pleasanton, CA in den USA. Insgesamt beschäftigt der Unternehmensbereich rund 3.000 Mitarbeiter. Der Umsatz belief sich im Geschäftsjahr 2012/13 auf 629 Millionen Euro.
Kontakt: Dr. Jochen Tham, ZEISS, Microscopy, Tel. 03641 64-3949
E-Mail: jochen.tham@zeiss.com

Über Fraunhofer IPMS

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS realisiert mit 280 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ein jährliches Forschungsvolumen von 31 Millionen Euro. Mehr als die Hälfte dieses Budgets erwirtschaftet das Fraunhofer IPMS mit Aufträgen aus der Wirtschaft, der Rest wird über öffentlich finanzierte Projekte der angewandten Forschung finanziert. Im Fokus der Entwicklungs- und Fertigungsleistungen steht zum einen die industrienahe Verwertung der alleinstellenden technologischen Kompetenzen auf dem Gebiet der (optischen) Mikro-Elektromechanischen Systeme [MEMS, MOEMS]. Dabei nutzt das Fraunhofer IPMS wissenschaftliches Know-how, Applikationserfahrung und Kundenkontakte sowie moderne Anlagentechnik und Reinraum-Infrastruktur. Das Leistungsangebot reicht von der Konzeption über die Produktentwicklung bis zur Pilotserienfertigung – vom Bauelement bis zur kompletten Systemlösung. Zum anderen arbeitet Fraunhofer IPMS auf dem Gebiet der Mikro- und Nanoelektronik mit funktionalen elektronischen Materialien, Prozessen und Systemen sowie der maskenlosen Lithographie und Analytik.
Kontakt: Dr. Michael Scholles, Leiter Business Development, Tel: +49 351 8823 201,
E-Mail: scholles@ipms.fraunhofer.de

Über CTR

Die CTR ist ein anwendungsorientiertes Forschungszentrum für Intelligente Sensorik und gehört als COMET-Kompetenzzentrum zu den führenden Forschungsinstituten Österreichs. Ziel und Auftrag ist es, neueste Sensor-Technologien (Photonik, Sensorik, Energie- und Mikrosystemtechnik) für die Industrie zur Automation, Prozess- und Qualitätskontrolle zu entwickeln. Die Leistungen reichen von ersten Machbarkeitsstudien über Simulationen, Tests bis hin zu Produkt- oder Systemlösungen. Die CTR wurde 1997 gegründet, hat über 75 Patente realisiert, forscht in regionalen, nationalen und internationalen F&E Projekten und ist Mitglied der FORSCHUNG AUSTRIA.

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Tel.: +43(0)664-4884 712
E-mail: birgit.rader@ctr.at

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