Neues Mikroskop macht bisher Unsichtbares sichtbar

«Wir sind jetzt in der Lage, Bilder zu erstellen, die genau zeigen, wo in einer Zell- oder Gewebeprobe ein bestimmter Nährstoff gespeichert oder verwendet wird oder wo ein bestimmtes Medikament hineingelangt – oder eben nicht», erklärte Studienleiter Anders Meibom von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) und der Universität Lausanne (Unil) in einer Mitteilung der Hochschulen. Es gebe keine andere Möglichkeit, diese Informationen zu erhalten.

Das am Mittwoch im Fachblatt «BMS Biology» vorgestellte Instrument mit dem Namen «Cryonanosims» wurde vom Chemie-Nobelpreisträger Dubochet in der Mitteilung als eine wichtige Erweiterung des Bereichs der biologischen Chemie bezeichnet.

Zunächst werden für das neue Verfahren Gewebeproben mithilfe der von Dubochet entwickelten Methode kryogen vorbereitet. Sie werden also bei extremer Kälte eingefroren, um ihre natürliche Zusammensetzung und Struktur zu erhalten.

Anschliessend werden sie mit der sogenannten Nanosims-Technologie analysiert. Dabei wird ein hochenergetischer Ionenstrahl auf die Probe gerichtet. Beim Auftreffen auf die Probe lösen die Ionen Sekundärionen aus der Oberfläche der Probe. Diese Sekundärionen enthalten Informationen über die chemische Zusammensetzung und Verteilung der Elemente in der Probe. Sie werden dann in einem Massenspektrometer erfasst, das die Masse und Ladung der Ionen misst.

Die Forschenden testeten ihre Methode an Proben der Grünen Hydra, einem kleinen Tier, das in Süsswasserseen lebt. Mit der neuen Methode konnten sie direkt beobachten, wie dieses Tier Ammonium aufnimmt, einen wichtigen Nährstoff für viele Wasserorganismen.