Wie sieht das Innere einer Zelle wirklich aus? Bisherige Mikroskope stossen bei dieser Frage oft an ihre Grenzen. Nun ist es Forschenden der Universitäten Göttingen (D) und Oxford (GB) in Zusammenarbeit mit der Universitätsmedizin Göttingen gelungen, ein Mikroskop mit Auflösungen von besser als fünf Nanometern (fünf Milliardstel Meter) zu entwickeln. Das entspricht in etwa der Breite eines Haares, das in 10 000 Teile gespalten ist.
Viele Strukturen in Zellen sind so klein, dass gewöhnliche Mikroskope sie nur lückenhaft abbilden können. So enthalten zum Beispiel unsere Zellen eine Art Gerüst mit feinen Röhrchen, die nur etwa sieben Nanometer breit sind. Auch der synaptische Spalt, also der Abstand zwischen zwei Nervenzellen oder zwischen einer Nerven- und einer Muskelzelle, ist mit etwa 10 bis 50 Nanometern zu klein für herkömmliche Mikroskope. Ihre Auflösung beginnt gerade einmal bei etwa 200 Nanometern.
Bessere Einblicke verspricht das neue Fluoreszenzmikroskop: Dank einer Auflösung von besser als fünf Nanometern erfasst es selbst kleinste Zellstrukturen. Zum Vergleich: Ein Nanometer verhält sich zu einem Meter wie der Durchmesser einer Haselnuss zu dem der Erde. Die Fluoreszenzmikroskopie ermöglicht inzwischen Auflösungen von rund 10 bis 20 Nanometern. Jetzt konnte diese Auflösung nochmals verdoppelt werden – mithilfe eines hoch empfindlichen Detektors und einer speziellen Datenanalyse. Damit bringt es selbst winzige Details der Proteinorganisation im Verbindungsbereich zwischen zwei Nervenzellen sehr genau ans Licht.
Die neu entwickelte Technologie bietet nicht nur Auflösungen im einstelligen Nanometerbereich, sondern sei gemäss den Forschenden im Vergleich zu anderen Methoden auch besonders kostengünstig und einfach handzuhaben. Im Zuge der Veröffentlichung wurde ausserdem ein Open-Source-Softwarepaket zur Datenverarbeitung entwickelt, um die Technologie künftig breiten Fachkreisen zur Verfügung zu stellen.
