uni'wissen 01-2012

gen werden in einem Ringsystem um das Zen trum herum transportiert. Dieses ausgedehnte Ringsystem, das den Hauptstrahl umgibt, verhilft zwar dem Strahl zur Selbstrekonstruktion, führt aber beim Mikroskopieren auch zu einem schlechten Bildkontrast. Höherer Bildkontrast, höhere Auflösung Rohrbach ist es jedoch gelungen, auch dieses Problem zu lösen: Er hat eine Methode entwickelt, die die Stabilität des Strahls bei der Durchdringung des Objekts ausnutzt. Dabei wird das Objekt nicht auf einmal, sondern Linie für Linie beleuch- tet – vergleichbar mit der Bewegung eines linien- förmigen Scheibenwischers, der über die gesamte Fläche der Scheibe wandert. Gleichzeitig nimmt eine Kamera das Objekt ebenfalls linienweise, wie durch eine Schlitzblende, auf. Damit wird das Licht des Ringsystems ausgeblendet. Im Ver- gleich zur herkömmlichen Lichtscheibenmikro skopie mit konventionellen Laserstrahlen wird dadurch der Bildkontrast um 50 Prozent gesteigert und die axiale Auflösung – also der kleinste trennbare Abstand hintereinanderliegender Bild punkte – des dreidimensionalen Bilds um nahezu 100 Prozent verbessert. Die von Rohrbachs Gruppe entwickelten Lichtmikroskope liefern nicht nur neue Einblicke in die physikalisch komplexen Vorgänge der Lichtstreuung, sondern ermöglichen Forschern der Biologie oder Medizin auch neue Einblicke und Analysen. So können sie etwa andert halbmal so tief in menschliche Hautproben hineinschauen wie mit konventionellen Laser- strahlen. Die neue Methode ermöglicht darüber hinaus, zum Beispiel Vorgänge wie Zellbewe- gungen innerhalb verschiedener Hautschichten, die auf Kontaktallergien oder einen Sonnen- brand folgen, vierdimensional, also mit sich zeitlich ändernden 3-D-Bildaufnahmen, sichtbar zu machen. „Die neue Methode ist keine Wunder waffe, aber in der Lichtscheibenmikroskopie ist sie das Beste, was zurzeit physikalisch mach- bar ist.“ Prof. Dr. Alexander Rohrbach ist seit Januar 2006 Profes- sor für Bio- und Nano- Photonik am Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg sowie seit November 2007 Mit- glied der Fakultät für Physik und des Forschungs- clusters BIOSS (Centre for Biological Signalling Studies). Nach seinem Studium der Physik an der Universität Erlangen- Nürnberg, das er 1994 ab- schloss, wurde Rohrbach 1998 in Heidelberg promo- viert. Während seiner Dissertationszeit forschte er zu Lichtmikroskopie und Zellbiologie am Kirchhoff- Institut für Physik und am Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg. Nach verschie- denen Studien über optische Kräfte und zellbiologische Anwendungen schloss er 2005 seine Physik-Habili tation an der Universität Heidelberg ab. Seine Forschungsschwerpunkte sind optische Fallen mit interferometrischer Parti kelverfolgung, molekulare Motoren, Zytoskelett- Mechanik und neuartige Laser-Mikroskopiemethoden. Foto: Zahn Zum Weiterlesen Fahrbach, F. O./Rohrbach, A. (2012): Contrast- enhanced imaging based on the propagation stability of self-reconstructing Bessel beams. In: Nature Communications 3, S. 632. Fahrbach, F. O./Simon, P./Rohrbach, A. (2010): Microscopy with self-reconstructing beams. In: Nature Photonics 4, S. 780–785. Rohrbach, A. (2009): Artifacts resulting from imaging in scattering media: a theo retical prediction. In: Optics Letters 34/19, S. 3041 – 3043. Florian Fahrbach, Mitarbeiter im Team von Prof. Dr. Alexander Rohr- bach, gibt auf der Internetplattform Surprising Science multimediale Einblicke und zeigt, wie beim Mikro skopieren Licht in die hintersten Winkel gebracht wird. www.surprising-science.de/einzelforschungs- projekte/mikroskopie Rohrbach plant, zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus dem Freiburger Forschungscluster BIOSS, dem Centre for Biological Signalling Studies, mit seinen Mikroskopen unter anderem die Dynamik von Krebszellhaufen zu unter suchen. Dafür werden er und sein Team weiterhin daran arbeiten, die Bildqualität von Mikroskopen mit sich selbst rekonstruierenden Laserstrahlen und Computerhologrammen zu verbessern: „Die Zukunft der modernen Mikroskopie liegt in einer mittels Laser und Computer optimierten Wechsel- wirkung zwischen Licht und Zelle – und das für jede einzelne Strahlposition.“ ‚‚Die Zukunft der modernen Mikroskopie liegt in einer mittels Laser und Computer optimierten Wechselwirkung zwischen Licht und Zelle – und das für jede einzelne Strahlposition“ 23

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