Abbe ausgetricktst - Spiegel-Artikel zum Leica STED-Mikroskop von Hell

[Peter V.]

Hallo!

Im atuellen Spiegel gibt es einen zweiseitigen Artikel zum von Leica vermarkteten STED-Mikroskop, mit welchem - im weitesten Sinne noch lichtmikroskopisch - Strukturen bis auf Einzelproteinebene aufgelöst werden können.
Es gibt sie also doch, die "Wundermikroskope", mit denen man Abbe ( bedingt ) ausgetrickst hat, allerdings nicht von Herrn W. oder O., sondern Stefan Hell - und das funktioniert wirklich!
( Wir hörten darüber ja bereits im Rahmen eines Vortrages auf der letzten Kornrade ).

Für Nicht-Spiegel-Leser: Wer mir seine email-Adresse gibt, bekommt gerne nähere Informationen.

Herzliche Grüße
Peter

[TPL]

...so, so: Jetzt ist es auch beim Spiegel angekommen.
http://www.mikroskopie.de/mikforum/read.php?2,41757,41757#msg-41757

Schönen Gruß, Thomas

[wasilis]

Hallo
Ja es funktionert und die zweite Gerenation der STED Mikroskope ist ja auch schon für ne halbe Million zu haben.
Gilt  das Theorem von Herrn Abbe nun noch??
Na dann hells bells

Schöne Grüße
Wasilis

[Fahrenheit]

Liebe Freunde der STED Mikroskopie,

nun ist der Artikel auch bei SPON angekommen:

http://www.spiegel.de/spiegel/0,1518,675403,00.html

Herzliche Grüße
Jörg

[Lothar Gutjahr]

Hallo Mikroskopextremisten,

gibt es zu diesem Thema etwas neues oder einen guten Link der das erklärt ?

Gruß Lothar

[JB]

http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/superresolution/introduction.html

... etwas Neues gibt es dazu auch immer wieder, gefuehlte alle zwei Wochen in Nature Methods:

http://www.nature.com/search/executeSearch?sp-q-1=NMETH&sp-q=super+resolution&sp-c=25&sp-m=0&sp-s=date_descending&include-collections=journals_nature%2Ccrawled_content&exclude-collections=journals_palgrave%2Clab_animal&sp-a=sp1001702d&sp-sfvl-field=subject|ujournal&sp-x-1=ujournal&sp-p-1=phrase&sp-p=all&submit=go

[Holger Adelmann]

Ja, das Theorem von Abbe ist immer noch gültig, es basiert auf anderen Voraussetzungen, wie z.B. flächige, homogene Beleuchtung sowie Beugung / Absorption an Amplitudenobjekten.

Man hat also nicht das Abbe Theorem abgeschafft sondern auf intelligente Weise einige Voraussetzungen für die mikroskopischen Abbildung modifiziert, indem man:
- mit einer extrem klein lokalisierten (weit unter einer typischen Lichtwellenlänge) und kurzdauerenden Beleuchtung arbeitet, sowie
- das emittierte Fluoreszenzlicht eines Selbstleuchters in einer winzigen Nachbarschaft betrachtet

STED ist im Prinzip nichts total Neues, im Auflicht Hellfeld bekommt man ja auch eine Auflösung unter der Abbe Grenze, wenn man im Nahfeld (d.h. sehr dicht über der Probe) mit winzigen Aperturen (kleiner als die verwendete Beleuchtungswellenlänge) beleuchtet, das ist schon mindestens 15 Jahre unter dem Namen NSOM bekannt (bitte einfach googeln).

Während bei NSOM mit winzigen Aperturen in einer extrem dünnen Metallfolie sehr nah über der Probe beleuchtet wurde hat man bei STED quasi die winzige Beleuchtungsapertur dieses Auflicht-Fluoreszenzverfahrens damit erreicht, dass man den Lichtpuls des anregenden Lasers durch einen überlagernden Puls eines anderen Lasers quasi von aussen durch Randauslöschung auf Diameter unterhalb der anregenden Wellenlänge beschneidet.
Damit erzeugt man dann bei STED quasi eine extrem punktförmige Beleuchtung von winzigen Strukturen die dann - von ihrer engsten Nachbarschaft getrennt - zur Aussendung von Fluoreszenzlicht angeregt werden.
Das Präparat wird dann halt in dem entsprechenden engen Raster Punkt für Punkt beleuchtet und das jeweilige Fluoreszenzlicht registriert, analog der klassischen Laser Scan Mikroskopie, nur VIEL feiner.

Ich will das STED Verfahren übrigens keineswegs abwerten. Die räumliche Beschneidung eines anregenden Laserimpulses in Echtzeit durch einen zweiten, überlagernden Impuls hat etwas geniales.

Herzliche Grüsse
Holger

[Lothar Gutjahr]

Danke JB für die schönen Links,

wenn ich das richtig verstanden habe, dann hilft das nur den Tümplern, Schnibblern und anderen Biozauberern. Um aber sehr feinen Nickelpulverteilchen Oberflächenstruktur zu entlocken bin ich nach wie vor auf das Elektronenmikroskop angewiesen, da noch kein zuverlässiges Verfahren bekannt sein dürfte, wie man solche Teilchen bespricht, damit sie fluoriszieren. Mein Problem, ich würde gerne mittels Stacken die Pulvermorphologie von feinen Pulvern untersuchen. Zunächst um zu sehen, wie das Pulver verdüst wurde. Sprazige oder sphärische Teile. Vor meinem Auge sehe ich bei über 1000 x facher Vergrößerung mit >> Leitz NPL 100 0.90 <<  trocken, jede Menge kugelige Wölkchen, die sich mit dem Verstellen der Z-Achse durcheinander quirlen. Scharf stellen kann man das nicht nennen.

Nun setze ich aber mal auf die Software, die mir das beim Stacken vielleicht noch eher unterscheiden kann, ob da ein paar scharfe Pixel dazwischen sind und sich die schnappt und zusammenträgt. Ich denke, das muss man einfach mal probieren, ob es möglich ist damit in den Graubereich nahe der Auflösungsgrenze >>> vielleicht noch unterstützt mit kurzwelligem monochromem Licht <<< doch etwas mehr sichtbar zu machen ?

Dank der in ebay ergatterten Piezotranslatoren 100 µm Gesamtweg über 0 bis 1100 Volt und ebenda gekauften integrierten einstellbaren Mininetzteilen für Photomultipier könnte ich ja problemlos im Nanometerbereich stacken. Da sollte ich aber noch bei Physik Instruments nach den genauen Daten kucken, wo da die Stellempfindlichkeit liegt. Da wäre ja sicherlich auch so eine Art Hysterese zu erwarten ?

Sagen wir einfach mal Versuch macht kluch und ich lerne allmählich meine Kuckmaschine Orthoplan / Metalloplan näher kennen.


@hallo Holger,

Ja, das Theorem von Abbe ist immer noch gültig, es basiert auf anderen Voraussetzungen, wie z.B. flächige, homogene Beleuchtung sowie Beugung / Absorption an Amplitudenobjekten.

daran will ich auch nicht rütteln, nur wenigstens einigermaßen sicher bis an die Grenze des machbaren gehen.

Einen schönen Sonntag wünscht euch

Lothar

[Peter V.]

Hallo!

@ hebi19 and all:

Hie rnochmal die links zu den entsprechenden Spiegel-Artikeln:

http://www.spiegel.de/spiegel/0,1518,675403,00.html
http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-68885105.html
http://www.spiegel.de/suche/index.html?suchbegriff=sted

Herzliche Grüße
Peter

[Frank D.]

Hier noch aktuelles von der Max-Planck-Gesellschaft.

Aus der Gesamtübersicht der MAX-Wissen Reihe ist es der "TECHMAX 15 Mikroskop"-Beitrag "Schärfer als das Licht erlaubt" (ganz unten  - rechts)
Es sind immer mehrere Seiten pro Beitrag.
http://www.max-wissen.de/Maxe.html

http://www.mpg.de/4644907/leica_mpg_dkfz

MfG
Frank