aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Fachsitzungen
– Hauptvorträge –
SYBP 1 Symposium Biophotonik
Zeit: Donnerstag 11:00–13:00 Raum: HS 224
Hauptvortrag SYBP 1.1 Do 11:00 HS 224
Life at 10 GW/cm 2 : nonlinear optical microscopy of living tissue
— •Winfried Denk — Department of Biomedical Optics, Max-Planck
Institute for Medical Research, 69190 Heidelberg
Optical microscopy in living tissues benefits greatly from the particular
properties of multi-photon absorption. Most useful is the confinement
of excitation to the vicinity of the focus, which provides excitation-based
optical sectioning. This allows 1) reduction of out-of-focus photodamage
and photobleaching, 2) imaging of light sensitive tissue such as the retina,
3) efficient collection of scattered fluorescence light. Additional benefits
derive from the deeper penetration of the longer-wavelength excitation
light.
Multi-photon microscopy has been used to observe neuronal computation
in dendrites in vivo and in explant preparations such as living
slices from various regions of the brain and the whole-mount retina. As
an example the computation of direction sensitivity in the retina will be
discussed.
Hauptvortrag SYBP 1.2 Do 11:30 HS 224
Lasermikromanipulation und optische Pinzette - eine vielseitige
Technik in molekularer Medizin und Zellbiologie — •Karin
Schütze und Andrea Sigl — P.A.L.M. Microlaser Technologies, Bernried,
Deutschland
Laser, die in ein Mikroskop eingekoppelt werden, verändern das rein
zur Beobachtung geeignete Gerät in ein einzigartiges Werkzeug für die
Mikromanipulation.
Die einzigartige Technik der Laser-Mikrodissektion und des ”Laser
Pressure Catapulting” (LMPC) ermöglicht ein zuverlässiges Gewinnen
von ausgewählten Zellen ohne mechanischen Kontakt und ohne die Gefahr
einer Kontamination mit unerwünschtem Probenmaterial. Es wird
ausschließlich die Kraft des fokussierten Laserstrahls benützt, um ausgewählte
Proben von einem Objektträger oder von einer lebenden Zellkultur
auszuwählen, auszuschneiden und direkt in eine geeignete Auffangvorrichtung
zu katapultieren. Diese kontaktfreie Methode garantiert
reinstes und homogenes Probenmaterial, eine Voraussetzung für aussagekräftige
genomische oder proteomische Untersuchungen. Durch die bei
dieser Technik eingesetzte Laserwellenlänge wird die biologische Information
der Bio-Moleküle, wie DNA, RNA oder Proteine nicht beeinträchtigt.
Zusätzlich ermöglicht der PALM-MicroBeam die Mikroinjektion von
Wirkstoffen oder genetischem Material in lebende Zellen, die nach diesem
Prozess mittels der LMPC einzeln entnommen werden können.
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Hauptvortrag SYBP 1.3 Do 12:00 HS 224
Mikrointerferometrie in der Biophotonik — •Gert von Bally
— Labor für Biophysik, Universitätsklinikum Münster, 48149 Münster
Fortschritte in der Gen- und Biotechnologie haben zu einem
neuen Anwendungsgebiet der Optik geführt - der Biophotonik. Hier
werden optische Methoden zur Gewebe- und Zellfunktionsanalyse
sowie zur Zellmanipulation entwickelt und eingesetzt. Wachstumsvorgänge
wie z.B. bei der Entstehung von Tumoren äußern sich
durch Änderung der Elastizitätseigenschaften und Mikrobewegungen.
Holographisch-interferometrische Verfahren sind zur Analyse lokaler
Elastizitätsverteilungen und Mikrobewegungen nachweislich geeignet.
In Verbindung mit mikroskopischen Optiken stellen diese ’mikrointerferometrischen’
Methoden eine Basistechnologie für die Analyse,
Manipulation und Nutzung lebender Systeme auf zellulärer Ebene in
Aussicht.
Den erwiesenen Vorteilen interferometrischer (Subwellenlängen-) Genauigkeit
stehen jedoch besondere Anforderungen insbesondere bei der
Untersuchung lebender Objekte gegenüber. Diese ergeben sich u. a. aus
deren geringer mechanischer Stabilität, ungünstigen optischen Eigenschaften
(Absorption, Streuung), aus der Specklebildung durch kleine
Geräteaperturen (z.B. bei der Endoskopie) sowie aus begrenzenden Energieexpositionsmöglichkeiten
und gesetzlichen Sicherheitsbestimmungen.
Methodencharakterisierung und Einsatzfähigkeit werden am Beispiel der
Electronic Speckle Pattern Mikrointerferometrie und digitalholographischen
Mikrointerferometrie dargestellt.
Hauptvortrag SYBP 1.4 Do 12:30 HS 224
Optische Kohärenztomographie - Möglichkeiten und Grenzen
einer nichtinvasiven optischen in-vivo Biopsie — •Reginald
Birngruber — Medizinisches Laserzentrum Lübeck GmbH
Die optische Kohärenztomographie (OCT) stellt ein neues Verfahren
zur bildgebenden Analyse von biologischem Gewebe dar.
Mit einer Auflösung im 10 µm -Bereich kann die morphologische
Struktur bis zu einer Tiefe von ca. 2 mm sichtbar gemacht
werden. Die verschiedenen Möglichkeiten der interferometrischen
Detektionstechnik werden diskutiert und anderen, tiefenauflösenden
Bildgebungsverfahren wie der konfokalen Mikroskopie oder der Zwei-
Photonen-Mikroskopie gegenübergestellt. Das medizinische Potential der
Optischen Kohärenztomographie wird anhand von OCT-Schnittbildern
des Auges und der Haut dargestellt und das weite Feld möglicher
endoskopischer Adaptionen der OCT-Technik diskutiert.