Optische Manipulation in der modernen Mikroskopie – wie holographische Verfahren die Mikroskopie revolutionieren

Die Mikroskopie hat in den letzten Jahren gewaltige Fortschritte erzielt: höchstauflösende Verfahren können Abbildungen weit unterhalb der Beugungsgrenze erzielen, digitale Holographie oder kohärente Tomographie ermöglichen eine beeindruckende Tiefenauflösung und nichtlineare Verfahren erlauben die Kombination von räumlicher und spektraler Information. Dadurch sind ganz neue Analysemethoden sowie multifunktionale Arbeitsstationen entstanden, die neben der Beobachtung der Zelldynamik auch Eingriffe in die Zellstrukturen ermöglichen. Optische Pinzetten ermöglichen es, im Fokus eines Laserstrahls Partikel zu halten sowie Kräfte oder Elastizität zu messen. Darüber hinaus können dreidimensionale Anordnungen von Partikeln mit holographischen Methoden parallel erzeugt und beliebig dynamisch bewegt werden, so dass räumlich selektive Sonden entstehen. Mit diesen holographisch optischen Pinzetten können Partikel in Zellen eingeschleust werden, um zellmechanische Effekte räumlich aufgelöst zu messen oder um gezielt medizinische Vorgänge wie Entzündungen oder Infektionen zu simulieren. Im Vortrag wird nach einer kurzen Einführung in die moderne Mikroskopie die holographische optische Manipulation erklärt und anhand von Beispielen deren vielseitige Anwendung in der Biophotonik gezeigt.