Lichtbasierte Mikroskopie: Zehnfach erhöhte Auflösung soll klinische Diagnostik und Therapie verbessern

Ein neuer Methodenansatz von Wissenschaftlern des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) ermöglicht eine bis zu zehnmal höhere Auflösung bei konventionellen lichtbasierten Mikroskopen.

Die Expansion-enhanced Super-Resolution Radial Fluctuations (ExSRRF) basieren auf der Einbettung von Körpergewebe in ein schwellbares Hydrogel, wodurch die Strukturen im Gewebe vergrößert werden. Im Kombination mit computerbasierter Bildanalyse erhöht sich die Auflösung konventioneller Immunfluoreszenzmikroskope um das Zehnfache – kleinste Strukturen von bis zu 25 Nanometern werden sichtbar. Die Forschenden konnten die Anwendbarkeit von ExSRRF bei einer Vielzahl verschiedener Gewebearten und Krankheiten nachweisen und haben ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature Nanotechnology veröffentlicht.

Biologische Funktionen und Krankheitsprozesse in komplexen Organen, wie beispielsweise der Niere, spielen sich oft im subzellulären Nanometerbereich ab. „In der Praxis ist hier bislang eine Elektronenmikroskopie zur Diagnosefindung notwendig, aber diese ist technisch deutlich weniger flexibel als die Immunfluoreszenzmikroskopie. ExSRRF wird in Zukunft helfen, komplexe strukturelle und molekulare Erkrankungsprozesse, wie beispielsweise immunologisch bedingte Nierenerkrankungen, klarer beschreiben zu können, um durch besseres Verständnis die Diagnostik und Therapie von Patient:innen weiter zu verbessern“, sagt Dr. Dominik Kylies von der III. Medizinischen Klinik und Poliklinik des UKE. An der vom UKE geleiteten Studie waren auch Partnereinrichtungen aus Göttingen, Aachen, Dänemark, Japan und den Niederlanden beteiligt.