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4Pi Mikroskop


Die Grundidee des 4Pi-Mikroskop ist Laserlicht von allen Seiten (4Pi-Geometrie) zu fokussieren und damit das Objekt abzutasten. Unter Verwendung von zwei einander gegenüberstehender Objektivlinsen hoher numerischer Apertur erlaubt die 4Pi-Mikroskopie gegenwärtig eine axiale optische Auflösung von ca 100nm

Das 4Pi-Mikroskop (in der kommerziell erhältlichen Version) verwendet zwei hochauflösende Objektive, mit welchen die Probe von hinten und von vorne beleuchtet wird. Mit einer einzelnen Linse, kann selbst mit der allergrößten numerischen Apertur nur ein Segment einer sphärischen Wellenfront "abgebildet" werden. Als Ergebnis ist der fokussierte 'Licht-Spot' länger (z-Richtung, axial) als breit (x,y-Richtung, lateral).

Strukturen des zu untersuchenden Objekts, die kleiner sind als die halbe Länge einer Lichtwelle (250 Nanometer für grünes Licht) können nicht mehr aufgelöst werden, da das Bild aufgrund von Beugungserscheinungen 'verschwimmt'.

Durch die beiden Objektiv-Linsen des 4Pi Mikroskops wird dieses Problem teilweise aufgehoben; Die beiden fokalen 'Lichtflecke' überlagern sich und Unschärfen werden (wenigstens zum Teil) ausgeglichen.

Die Auflösung des 4Pi-Mikroskops wird hauptsächlich durch die Ausdehnung des effektiven, fokussierten 4Pi Lichtflecks bestimmt, und die axiale Ausdehnung ist 5-7 mal schärfer als der Lichtfleck eines gewöhnlichen Konfokalen Laser-Scanning Mikroskops.

Das kommerzielle 4Pi Mikroskop ist seit Frühjahr 2005 am KIP verfügbar (weitere Informationen siehe Vortrag und Pressekonferenz vom 25.4.2005). Detailinformation (auch zum physikalischen Hintergrund) siehe weiterführende Literatur unten.

 


 

Two-color 4Pi-Microscopy Image of PML and SUMO
Lang et al. 2010, J. Cell Science 123

Weiterführende Literatur: