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KraftmikroskopieSauerstoff zum Ein- und Ausschalten

Kraftmikroskop an der TU Wien. (Copyright: TU Wien)

An der TU Wien ist es gelungen, einen chemisch höchst wichtigen Prozess gezielt zu steuern: Sauerstoffmoleküle können zwischen einem reaktiven und einem nicht reaktiven Zustand umgeschaltet werden.

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Nano-Crystal-Coating-ObjektiveNeue Objektive für Multi-Color-Fluoreszenzmikroskopie

Durch die mittlerweile hohe spektrale Bandbreite von Fluorochromen (z.B. Sirius, CFP, mCherry, Alexa750) vom UV (360…405 nm) bis hin ins Infrarote (800…1100 nm) und die Tendenz, solche Fluorochrome simultan mit hoher Intensität und präzise korrigierter, chromatischer Längsaberation (= Farbkorrektur entlang der Z-Achse) auch in lebenden Zellen abzubilden, spielt die Antireflexions-Beschichtung der Mikroskop-Objektive eine immer wichtigere Rolle. Dazu kommen Mikroskopietechniken, die hohe Transmissionen besonders im Infraroten erfordern wie beispielsweise die Multiphotonen-Konfokalmikroskopie.

Nano-Crystal-Coating-Objektive: Neue Objektive für Multi-Color-Fluoreszenzmikroskopie

Auf dem Weg des Lichtes von der Probe zum Detektor, insbesondere durch die Linsensysteme der Mikroskop-Objektive, geht Licht durch unerwünschte Reflexion an den Luft-Glasgrenzflächen der zahlreichen Linsen verloren. Um diesem entgegen zu wirken, verwenden Optikhersteller diverse Beschichtungstechnologien.

Als ein führender Optikkonzern hat Nikon das „Nano Crystal Coating“ entwickelt, welches sich bereits bei seinen SLR-Kamera- und Stepper-Objektiven mit einer beispiellosen Erhöhung der Transmission (Reduktion der Reflexion) über einen sehr breiten Wellenlängenbereich bestens bewährt. Die in der neuen Beschichtung vergleichsweise locker gepackten Nano-Kristalle weisen einen wesentlich geringeren Bechungsindex als herkömmliche Beschichtungsmaterialien auf, wodurch die hohen Transmissionsraten erzielt werden. Diese wiederum erlauben es Zellforschern und Physiologen, lebende Zellen auch mit schwachen Fluoreszenzsignalen bei reduzierten Anregungsenergien über lange Zeiträume zu beobachten, ohne dass phototoxische Effekte die Zellen schädigen.

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Die „Nano Cristal Coating“ Beschichtungstechnologie – bei Nikon kurz „N“ genannt – findet jetzt auch bei Nikon’s Spitzenobjektiven für die Mikroskopie ihren erfolgreichen Einsatz. Die neuen Wasserimmersionsobjektive CFI60 60x IR und 40x „λS“ haben die sensationellen numerischen Aperturen (N.A.) von 1,27 bzw. 1,25 und sind apo-chromatisch korrigiert von 435…1064 bzw. 405…850 nm. Damit lassen sich mit konfokaler Mikroskopie in Proben/Zellen/Geweben Strukturen, die z.B. mit Sirius, CFP, Venus, mCherry, Alexa705 simultan gefärbt sind, so abbilden, dass das blau-fluoreszierende Sirius (424 nm) intensitätsgleich und parfokal mit dem tief-roten Fluoreszenzsignal von Alexa750 (780 nm) darstellbar ist. Ganz speziell für Multi Color Confocal Live Cell Imaging setzt Nikon noch einen drauf: Das CFI60 Apo Long Working Distance (LWD) 40x Wasserimmersion λS hat 610 µm Arbeitsabstand, eine N.A. von 1,15 und ist chromatisch korrigiert von 405…950 nm. Dieses Objektiv und das neue CFI60 Apo 60x/N.A. 1,4 Oil „λS“ sind ideal für Nikon’s neues Multiphotonen-Confocal Microscopesystem „A1-R-MP“, womit bei einer Geschwindigkeit von >30 Bilder/s schnelle Prozesse in lebenden Zellen aufgezeichnet werden können.

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