öffentliche Projekte
Faircharm
Fast InfraRed Coherent HARmonic Microscopy
Fortschrittliche Multiphotonenmikroskopie für tiefere und schnellere biomedizinische Bildgebung
Die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien für verschiedene Arten von Krankheiten erfordert spezielle Instrumente, die in der Lage sind, biologische Probleme in ihrer Gesamtheit zu erfassen, indem sie auf allen relevanten Längen- und Zeitskalen dargestellt werden können. Das EU-finanzierte FAIR CHARM-Projekt zielt darauf ab, zwei Bildgebungslösungen, SWIM und SLIDE, bereitzustellen. Beide haben die Fähigkeit biologische Prozesse sowie deren zellulären und extrazellulären Strukturen, die an Krankheitsausbruch und -fortschritt beteiligt sind, in Echtzeit zu erfassen und darzustellen. Während das SWIM-Mikroskop neuartige Laserquellen im infraroten Wellenlängenbereich bei 1700 nm nutzt, um tiefer in biologisches Gewebe einzudringen, verschiebt das SLIDE-Mikroskop die Grenzen der schnellen Multiphotonenmikroskopie auf Aufnahmeraten von über mehreren tausend pro Sekunde.
SLIDE: Spectro-temporal Laser Imaging by Diffractive Excitation
Das Prinzip der SLIDE Mikroskopie beruht auf einer spektralen und temporalen Anregung der Probe, kombiniert mit einer Detektion mittels Photodetektoren mit hoher Bandbreite (GHz). Ein Fourier Domain Mode-Locked (FDML)-Laser dient als Swept-Source. Mittels einem schnellen elektro-optischen Modulator (EOM) werden kurze Pulse erzeugt (temporale Anregung). Diese Pulse werden verstärkt und mittels eines Beugungsgitters spektral aufgelöst (spektrale Anregung). Um eine Fläche messen zu können, wird die y-Achse mit einem galvanometrischen Scanner abgetastet. Durch diese Technik hat jeder Puls sowohl eine eindeutige Wellenlänge als auch eine eindeutige Zeit (spektro-temporale Kodierung), was zu einer sequentiellen und pixelweisen Beleuchtung führt. Die in der Probe generierten Fluoreszenzsignale werden mit hoher Erfassungsbandbreite aufgezeichnet und ausgewertet.
SLIDE Prototyp
Innerhalb des Projektes realisiert das MLL auf Grundlage der aktuellen Forschungsergebnisse des Institutes für Biomedizinische Optik der Universität zu Lübeck einen SLIDE Prototypen, der in verschiedenen europäischen Universitäten angewendet werden kann. Die unterschiedlichen wissenschaftlichen Ergebnisse der verschiedenen Disziplinen werden zur Verbesserung der SLIDE Technologie verwendet und direkt in einem verbesserten Prototyp umgesetzt.
Proceedings:
