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Leuchtende Farben für kleinste Details

Max-Planck-Innovation und Abberior unterzeichnen Lizenzvertrag zur Entwicklung von Fluoreszenzfarbstoffen für die hochauflösende Mikroskopie

26.03.2012

© MPI f. biophysikalische Chemie

Herkömmliche (links) und hochauflösende (rechts) Fluoreszenzmikroskopie mit CAGE 500. Der Farbstoff wird erst durch UV-Licht fluoreszent.

Für gestochen scharfe Bilder aus dem Nanokosmos sind nicht nur High-Tech-Mikroskope erforderlich. Erst mit speziellen Fluoreszenzfarbstoffen können Wissenschaftler die winzigen Details überhaupt sichtbar machen. Über die Entwicklung solcher Farbstoffe hat nun die Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft, Max-Planck-Innovation, mit der Firma Abberior GmbH einen Lizenzvertrag geschlossen.

Mithilfe neuer, ausgeklügelter Mikroskopie-Techniken dringen Wissenschaftler in immer kleinere Welten vor. Damit Wissenschaftler Vorgänge in Zellen sichtbar machen können, müssen sie die daran beteiligten Strukturen und Moleküle mit Farbstoffen markieren. Solche Fluoreszenzfarbstoffe werden durch Licht zum Leuchten angeregt und geben Licht einer charakteristischen Wellenlänge ab. Der Lizenzvertrag zwischen Abberior und Max-Planck-Innovation soll die Neuentwicklung solcher Fluoreszenzfarbstoffe vorantreiben. „Der Vertrag mit Max-Planck-Innovation deckt einen Großteil unserer Farbstoff-Neuentwicklungen mit den Schutzrechten der Max-Planck-Gesellschaft ab und sichert uns die Exklusivität dieser Farbstoffe zu“, erklärt Gerald Donnert, Geschäftsführer der Abberior GmbH.

Abberior ist eine Ausgründung des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen und der führende Hersteller von kommerziell erhältlichen Fluoreszenzfarbstoffen für neue Mikroskopie-Techniken. Bei der Entwicklung neuer Fluoreszenzfarben setzt das Unternehmen auf das Know-How der vier Firmengründer Stefan W. Hell, Vladimir Belov, Lars Kastrup und Gerald Donnert. Als Pioniere auf dem Gebiet der hochauflösenden Mikroskopie haben sie bereits zahlreiche Erfindungen zum Patent angemeldet. So hat Stefan Hell, Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, die sogenannte STED-Mikroskopie entwickelt (Stimulated Emission Depletion). Damit konnten er und sein Team das Auflösungsvermögen in der Lichtmikroskopie bis auf 15 Nanometer steigern – bis vor wenigen Jahren galten noch 200 Nanometer als das theoretische Auflösungslimit. Durch die enge Verbindung zur Grundlagenforschung können Neuentwicklungen schnell in der Praxis getestet werden.

Mittlerweile gibt es neben der STED-Methode auch andere Mikroskopie-Konzepte, mit denen Forscher sehr hohe Auflösungen erreichen. Die verwendeten Farbstoffe müssen dabei die speziellen Anforderungen der einzelnen Techniken genau erfüllen. Bei allen hochauflösenden Methoden verwirklichen die Markermoleküle einen Schalter zwischen ‚an‘ und ‚aus‘, der für die jeweilige Methode charakteristisch ist. Dabei müssen zwei oder mehr Farbstoffe aufeinander abgestimmt sein, so dass mehrfarbige, hochauflösende Aufnahmen möglich werden, mit denen verschiedene Strukturen markiert und sichtbar werden.

In den nächsten Jahren dürfte die Nachfrage nach solch speziellen Fluoreszenzfarbstoffen weiter steigen: „Langfristig kann die hochauflösende Mikroskopie die herkömmliche Fluoreszenzmikroskopie in vielen Bereichen ersetzen“, so Donnert. Die neuen Mikroskopie-Techniken haben in den letzten Jahren Lebenswissenschaften revolutioniert. In Zukunft könnten die hochauflösenden Techniken  auch in der medizinischen Diagnostik Einzug halten. Da sie den Forschern ganz neue Einblicke in zelluläre Vorgänge gewähren, werden sie dazu beitragen, Krankheiten wesentlich besser zu erkennen und zu behandeln.

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