3D-Ansicht einer Zelle; LaVision BioTec

© LaVision BioTec

Der menschliche Körper besteht aus 100 Billionen Zellen. Aneinandergereiht würden sie 100-mal um die Erde reichen. Doch jede einzelne von ihnen ist extrem winzig.

Mithilfe von Mikroskopen versuchen Wissenschaftler, Körperzellen besser zu verstehen. Die Forschungsergebnisse könnten der Schlüssel sein, um in Zukunft Krankheiten wie Krebs oder Alzheimer wirksam zu bekämpfen.

Zwei Systeme mit Vor- und Nachteilen

Mit den bisherigen hochauflösenden Mikroskopen lassen sich Gewebeproben zwar recht genau untersuchen. Allerdings muss das Gewebe dafür in hauchdünne Schichten zerschnitten werden, da diese Mikroskope keinen tiefen Blick ins Gewebe, sondern nur auf die Oberfläche erlauben. Um aus den so gewonnenen zweidimensionalen Einzelbildern eine 3D-Ansicht der ursprünglichen Gewebeprobe zu erhalten, die medizinisch aufschlussreicher sein kann, ist viel Aufwand nötig. Häufig führt dieser jedoch nicht zu einem zufriedenstellenden Ergebnis.

Mit der Computer- oder Magnetresonanztomografie, kurz CRT oder MRT, lassen sich wiederum ganze Organe dreidimensional darstellen. Jedoch ist die Auflösung bei beiden Verfahren nicht hoch genug, um einzelne Zellen untersuchen zu können.

Die Lücke schließen

Ein innovatives 3D-Mikroskop schließt nun die Lücke zwischen der hochauflösenden Mikroskopie und der CRT/MRT. Das sogenannte Lichtblattmikroskop wurde von der LaVision BioTec GmbH zusammen mit dem Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Rheinischen Friedrich-Wilhelms Universität in Bonn entwickelt. Es kann erstmals entnommene Gewebeproben mit einem Volumen von bis zu 10 Kubikmillimetern als dreidimensionales Ganzes darstellen, ohne es zerschneiden zu müssen. Dabei ist die Auflösung so hoch, dass sogar die Strukturen in den einzelnen Zellen sichtbar werden.

Schicht für Schicht mit Licht

Das Mikroskop funktioniert ganz vereinfacht gesagt, indem die Gewebeprobe Schicht für Schicht oder wie bei einem Buch Blatt für Blatt mit Licht zum Leuchten gebracht wird. Das Gewebe muss dafür nicht zerschnitten werden, bleibt also als Ganzes erhalten. Jede Schicht ist unvorstellbar dünn, so dass auch mikroskopisch kleinste Details sichtbar gemacht werden können. Aus den gewonnenen Daten berechnet die Software des Mikroskops eine detaillierte 3D-Ansicht der Gewebeprobe.

Förderung bringt Meilenstein ins Rollen

Das neue Lichtblattmikroskop bedeutet einen Meilenstein für die Forschung. Mit ihm kann man neue und wichtige Erkenntnisse gewinnen, die die Alzheimerforschung, die Entwicklungsbiologie, die Immunologie oder die Krebsforschung weiter bringen können. Deshalb hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie die Entwicklung dieser spektakulären Technologie mit dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert. 2012 wurde das Unternehmen für das Projekt sogar mit dem ZIM-Preis für herausragende wirtschaftliche Ergebnisse ausgezeichnet. Mittlerweile konnte das Mikroskop bereits an drei große, namhafte Pharmakonzerne verkauft werden. Weitere Dutzend Aufträge liegen vor.

Faktenübersicht:
Produkt: 3D-Mikroskop (Lichtblattmikroskop)
Unternehmen: LaVision BioTec GmbH
Markteinführung: 2012
Förderung: : ZIM-KOOP
Fördersumme: 137.440 Euro
Förderzeitraum: September 2009 bis Oktober 2011