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Prof. Dr. Winfried Denk
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Abteilung: Elektronen - Photonen - Neuronen

Elektronen - Photonen - Neuronen

Biologische Prozesse basieren in der Regel auf Vorgängen und Veränderungen auf dem molekularen und zellulären Level. Diese Vorgänge sind meist in vielfältiger Weise mit dem umgebenden Gewebe verknüpft. Um solche biologischen Prozesse zu verstehen, können sie daher nicht unabhängig von ihrer Umgebung betrachtet werden, sondern müssen dort untersucht werden, wo sie stattfinden. Das kann nur die optische Mikroskopie: sie ist in der Lage, solche Vorgänge auch im lebenden Gewebe hochauflösend darzustellen. Zwar sind Lichtmikroskope bereits seit dem frühen 17. Jahrhundert bekannt und fester Bestandteil der wissenschaftlichen Forschung. Die Technik ist heute jedoch alles andere als verstaubt. Vor allem die Entwicklung fluoreszierender Farbstoffe hat die Mikroskopie zu einer der wichtigsten Technologien der heutigen biologischen Forschung gemacht. Mit Hilfe dieser Farbstoffe werden einzelne Zellen, ihre Bestandteile oder bestimmte Zellvorgänge für den Betrachter durch das Mikroskop sichtbar.

Wir haben es uns zum Ziel gemacht, neue und bessere Mikroskopie-Methoden für die biomedizinische Forschung zu entwickeln. Einer unserer Erfolge ist die Mitentwicklung des Multiquantenmikroskops. Mit seiner Hilfe wird die starke Lichtstreuung, die besonders auch im Gehirngewebe auftritt und normalen Lichtmikroskopen Probleme bereitet, deutlich verringert. Ein weiterer Erfolg ist die Entwicklung des Dreidimensionalen-Raster-Elektronenmikroskops. Bei diesem automatisierten Prozess tastet ein Elektronenmikroskop die Oberfläche eines Gewebestücks ab; das gewonnene Bild wird gespeichert. Als nächstes schneidet das Gerät eine ultradünne Gewebescheibe ab und erfasst dann die darunter liegende Gewebeebene. Schnitt für Schnitt werden so alle Strukturen in dem vorliegenden Gewebeblock aufgenommen. Abschließend setzt ein Programm alle Bilder am Computer wieder zu der ursprünglichen dreidimensionalen Struktur zusammen - mit dem Ziel, die Schaltkreise des Gehirns zu entschlüsseln.

 
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