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Wissen Wissenschaft
06/02/2020

Wiener Forschungsteam macht Tiere durchsichtig

Neue Mikroskopier-Methode in Fachblatt "Science Advances" vorgestellt.

Wissenschafter haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem Tiere nahezu zur Gänze durchleuchtet werden können. Das Wiener Team hat einen Weg gefunden, das Gewebe auf eine Weise durchsichtig zu machen, dass mit einem speziellen Mikroskop dann großflächig in den Körper geblickt werden kann. Bisher war das nur bei wenigen Gewebearten möglich, heißt es im Fachblatt Science Advances.

Um herauszufinden, was sich im Inneren von Tieren abspielt, mussten diese meistens seziert und dann beispielsweise das Netz der Nervenzellen Scheibe f√ľr Scheibe unter dem Mikroskop analysiert werden. Dabei lief man aber Gefahr, dass wichtige Zusammenh√§nge verloren gehen, wie die Technische Universit√§t (TU) Wien am Dienstag in einer Aussendung mitteilte. Ein anderer Weg besteht darin, Gewebe durchsichtig zu machen, dann bestimmte Zelltypen mit Farbstoffen zu markieren, die bei Lichtbestrahlung leuchten, und sie so mit einem sogenannten Ultramikroskop zu beobachten. Diese von Wissenschaftern als "Kl√§ren" bezeichnete chemische Methode funktioniert bisher beispielsweise nur bei M√§usegehirnen oder Fruchtfliegen.

Klärmethode verbessert

Das Team um Wissenschafter von der TU Wien, vom Center for Brain Research (CBR) der Medizinischen Universit√§t (MedUni) Wien, von den Max Perutz Labs (MFPL) der Uni Wien und der MedUni Wien sowie vom Forschungsinstitut f√ľr Molekulare Pathologie (IMP) hat die Kl√§rmethode jetzt derart verbessert, dass verschiedene Tiere in voller L√§nge transparent gemacht werden k√∂nnen. Dann kann das Laserlicht ins Gewebe eindringen und das Innere wird sichtbar.

Damit das funktioniert, m√ľssen die Farbstoffe (Pigmente) im K√∂rper abgebaut werden. Die Forscher erkannten im Verlauf der Arbeit, "dass man das mit einer geschickt gew√§hlten Kombination von Chemikalien in recht kurzer Zeit erreichen kann, und zwar bei einer Vielzahl unterschiedlicher Tierarten", so Marko Pende vom Institut f√ľr Festk√∂rperelektronik der TU. Gezeigt hat das Team das in der Arbeit u.a. schon bei M√§usen, Zebrafischen, dem Axolotl oder Mollusken. Die Wissenschafter gehen davon aus, dass sich diese Liste noch erweitern l√§sst.

In der Folge k√∂nnen dann mit fluoreszierenden Molek√ľlen verschiedene Strukturen im K√∂rper gezielt markiert werden. Werden diese im Zuge der Ultramikroskopie, bei der Gewebe jeweils in d√ľnnen Abschnitten mit Laserlicht durchleuchtet und die aufgenommenen Bilder dann zusammengesetzt werden, vom Licht getroffen, leuchten sie auf. So kann ein detailreiches 3D-Bild erstellt werden, auf dem etwa Teile des Nervensystems klar hervorgehoben sind. Es sei aber auch m√∂glich, etwa genetische Abl√§ufe sichtbar zu machen, indem man etwa bestimmte Erbgut-Abschnitte markiert. "Diese Vielfalt an M√∂glichkeiten gab es bisher nicht. Die Bandbreite an m√∂glichen Anwendungen unserer Methode ist unvergleichlich gro√ü", sagte MFPL-Forscher Florian Raible.

"Wir k√∂nnen mit unserer Methode nun ganze Zell-Netzwerke im Tier aufleuchten lassen und dreidimensional abbilden", so Pende, der davon ausgeht, dass es sich hier um eine "neue, extrem m√§chtige Untersuchungsmethode" handelt: "Wir sind √ľberzeugt davon, dass man dadurch in der biologischen Forschung wichtige Fragen beantworten kann, die sich bisher nicht pr√§zise untersuchen lie√üen."

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