MINFLUX ist eine leistungsstarke Mikroskopietechnik, mit der Forscher Objekte sehen können, die viel kleiner sind als die Wellenlänge des Lichts. Eine neu entwickelte Weiterentwicklung des Verfahrens verwendet ein einfacheres Gerät, um das zur Untersuchung des Moleküls erforderliche Lichtmuster zu erzeugen. Dadurch wird der gesamte Prozess schneller, billiger und für zukünftige Entdeckungen einfacher zu nutzen.
Die Forschung ist veröffentlicht im Journal Licht: Wissenschaft und Anwendungen.
MINFLUX erweitert die Grenzen dessen, was wir sehen können. Es funktioniert, indem ein speziell gemusterter Lichtstrahl auf ein einzelnes Molekül gerichtet wird und die Intensität des Lichts an verschiedenen Stellen gemessen wird. Durch die Analyse dieser Messungen können Wissenschaftler dann die genaue Position des Moleküls berechnen. Dadurch können sie das Verhalten von Molekülen unglaublich detailliert untersuchen und Einblicke in grundlegende biologische Prozesse gewinnen.
Leider sind die aktuellen MINFLUX-Setups komplex, teuer und erfordern spezielle Ausrüstung, was den weitverbreiteten Einsatz dieser leistungsstarken Technik einschränkt. Herkömmliche Methoden beinhalten oft sperrige und teure Komponenten, was MINFLUX für viele Forschungslabore unzugänglich macht.
Forscher haben eine neue Methode entwickelt, um den gemusterten Lichtstrahl für MINFLUX zu erzeugen. Diese Methode kombiniert zwei einfachere Geräte: einen räumlichen Lichtmodulator (SLM) und einen elektrooptischen Modulator (EOM). Der SLM fungiert als digitaler Projektor und manipuliert Lichtmuster, während der EOM die Lichtintensität steuert. Dieser Aufbau ist deutlich schneller, billiger und einfacher zu verwenden als herkömmliche Methoden.
Der neue Ansatz bietet mehrere Vorteile. Erstens ermöglicht die Verwendung einfacherer Komponenten ein viel schnelleres Scannen des Lichtmusters. Dieses schnelle Scannen verbessert die Genauigkeit der Messungen und führt zu schärferen und detaillierteren Bildern der Moleküle.
Zweitens reduziert der einfachere Aufbau die Kosten der für MINFLUX benötigten Ausrüstung erheblich, wodurch diese leistungsstarke Technik für Forscher zugänglicher wird. Schließlich ist die neue Methode benutzerfreundlicher und kann leichter in vorhandene Mikroskope integriert werden, was den Forschungsprozess rationalisiert.
Diese neue Entwicklung ebnet den Weg für die Entwicklung erschwinglicherer und zugänglicherer MINFLUX-Mikroskope. Dies könnte neue Möglichkeiten für die Untersuchung einer breiten Palette biologischer Prozesse auf molekularer Ebene eröffnen. Da MINFLUX zugänglicher wird, können Wissenschaftler tiefer in die unsichtbare Welt vordringen und neues Wissen darüber gewinnen, wie das Leben auf seiner grundlegendsten Ebene funktioniert.
Mehr Informationen:
Takahiro Deguchi et al, Einfache und robuste 3D-MINFLUX-Anregung mit einer variablen Phasenplatte, Licht: Wissenschaft und Anwendungen (2024). DOI: 10.1038/s41377-024-01487-1