163-4-273

Entwicklung eines Mikroskops (atomare Wirkprinzipien) mit nanometrischer Auflösung zur dreidimensionalen Virtualisierung biologischer Mikrostrukturen

Area

  • Messtechnik,
  • Gesundheitsforschung
  • in beiden Rubriken aufgeführt
Es wird die Schaffung eines Mikroskops vorgeschlagen, mit Hilfe dessen erstmals in der Welt eine reale dreidimensionale Abbildung des Inneren von Bakterien mit einer nanometrischen Auflösung ermöglicht wird.

Im Unterschied zu den bisherigen Mikroskopen, welche bestenfalls die Oberflächen von Zellen abbilden können, kann die vorgeschlagene Lösung die Untersuchung der inneren dreidimensionalen Struktur von Zellen mit einer Auflösung von 50-100 Å in der dritten Dimension und 200 Å in der Fläche gewährleisten.
  • Aufnahmespektrum mindestens 30x30 Ám;
  • mechanische Genauigkeit der Einstellung des Messkopfes mindestens 1 Ám;
  • Wärmedrift nicht mehr als 10nm/Grad;
  • Zeit für die Scannung bei voller Leistung weniger als 1 min;
  • die Software des Komplexes erlaubt die Darstellung der dreidimensionalen Struktur auf dem Bildschirm, die Maßstabierung, Drehung; farbige Markierung sowie die Bewertung quantitativer Parameter.

Die Möglichkeit der Entwicklung eines solchen Mikroskops wurde bereits im Stadium der Vorarbeiten nachgewiesen. Dabei wurden in Kunststoff gegossene Schnitte von bakteriellen Zellen untersucht und die Verteilung verschiedener Eiweiße dargestellt. Die Software erlaubt die Rekonstruktion der dreidimensionalen Darstellung in der Reihenfolge der Schnitte.

Anwendungsmöglichkeiten

  • Reale dreidimensionale Abbildungen von Bakterien,
  • etc.