Dreiländertagung mit Trends und neuen Forschungsergebnissen

Tagungsbericht: Mikroskopie-Konferenz MC 2017

Vom 21. bis 25. August hat in Lausanne, Schweiz, die Mikroskopie-Konferenz MC 2017 stattgefunden. Tagungsschwerpunkte waren: Instrumentierung und Methoden (IM), Life Sciences (LS) und Materialwissenschaften (MS). 

Tagungspräsident Dr. Marco Cantoni (Interdisziplinäres Zentrum für Elektronen- Mikroskopie CIME, Lausanne) (Bild: Conventus)

Die MC 2017, eine Dreiländertagung der Schweizerischen Gesellschaft für Optik und Mikroskopie (SSOM), der Österreichischen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie (ASEM) und der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie e.V. (DGE), bot den Besuchern ein spannendes wissenschaftliches Programm sowie eine umfassende Fachausstellung. Rund 1 000 internationale Experten präsentierten ihre Forschungsergebnisse in Form von Vorträgen oder Postern.

Die Tagungspräsidenten, Dr. Marco Cantoni (Interdisziplinäres Zentrum für Elektronen- Mikroskopie CIME, Lausanne), Dr. Rolf Erni (Elektronenmikroskopie-zentrum der EMPA, Dübendorf) und Dr. Markus Dürrenberger (Swiss Nanoscience Institute, Nano Imaging Lab, Universität Basel), bewerteten die MC 2017 als eine anregende wissenschaftliche und gesellschaftliche Veranstaltung. Über 50 Aussteller aus aller Welt präsentierten neueste Geräte der Mikroskopie und Mikroskopietechnik sowie Zubehör und Verbrauchsmaterialien, Vorbereitungswerkzeuge und Systeme zur Bildanalyse.

Mikroskopie im Routinelabor eher rückläufig
Bereits im Vorfeld der Tagung hatten sich die Tagungspräsidenten zu aktuellen Entwicklungen in der Mikroskopie geäußert. Markus Dürrenberger zur Rolle der Mikroskopie in der Diagnostik: „In der Medizin und Diagnostik spielt natürlich die Lichtmikroskopie seit Anbeginn eine grundlegende Rolle. Viele Krankheiten konnten lichtoptisch Erregern zugeordnet werden. In der Gegenwart ist die Rolle komplexer geworden. Proteine können mit Farbstoffen oder genetisch markiert werden und in lebenden Organismen oder Modellsystemen verfolgt werden. Das erleichtert die Erforschung komplexer Krankheitsbilder enorm. Die Charakterisierung von Molekülen bis zur atomaren Karte mit Hilfe von Elektronenmikroskopen kann dann Vorgänge bis ins kleinste Detail erfassen.“ Weiter sagte er: „Die Routinediagnosen sind eher rückläufig. Serologische Diagnosen sind auf diesem Gebiet im Vormarsch, da sie maschinell ausgeführt werden können und keine teuren Arbeitskräfte binden. Hervorheben kann man speziell die Diagnoseverfahren, die auf dem Prinzip der Kraftmikroskopie aufbauen. Diese sind momentan in Entwicklung und deren Potential ist steigend.“

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Tagungspräsident Rolf Erni zur Entwicklung der Elektronenmikroskospie: „In den letzten Jahren wurden große Fortschritte im Bereich von größeren, schnelleren oder empfindlicheren Detektoren erzielt, sowohl für die Bildgebung als auch für die Spektroskopie. Einerseits wird es interessant sein zu beobachten, wie sich diese Fortschritte weiterentwickeln, andererseits aber auch bahnbrechende Anwendungen zu sehen, die erst durch diese neuen Detektoren ermöglicht werden. Ein anderer Aspekt sind Aberrationskorrektoren für Elektronenmikroskope, die mittlerweile in zahlreichen Labors zur Verfügung stehen. Auch in diesem Bereich wird es interessant sein zu sehen, wie die neuen Auflösungsgrenzen bei verschiedensten Mikroskop-Einstellungen neue Einsichten ermöglichen. Ein weiteres Themengebiet, dessen Entwicklungskurve sehr steil verläuft, sind Messungen in realitätsnahen Umgebungen, sei dies zum Beispiel in einer Gas- oder Flüssigzelle, welche, eingebracht ins Vakuumsystem des Mikroskops, die Untersuchung von chemischen Reaktionen oder Prozessen ermöglichen. Neue Erkenntnisse durch solche (und andere) „in-situ“ oder „in-operando“ Anwendungen können etablierte Forschungsbereiche revolutionieren.“

Wo geht die Reise hin?
Nach aktuellen Trends gefragt, antwortete Dr. Markus Dürrenberger: „Die Trends in der Mikroskopie gehen momentan in Richtung Hochauflösung. In der Elektronenmikroskopie werden Geräte und Kameras entwickelt, die es erlauben, atomare Karten zu erstellen und eventuell subatomare Strukturen darzustellen. Da diese Verfahren nur nahe dem Temperatur-Nullpunkt möglich sind, werden die Präpara- tionsmethoden entsprechend weiterentwickelt. Ein Thema ist auch immer die Möglichkeit mehr Kontrast zu erhalten. Auf diesem Gebiet wird sowohl technisch wie auch im Bereich Präparation weiterentwickelt. Die Lichtmikroskopie entwickelt sich nach der Vergabe eines Nobelpreises in diesem Gebiet schnell in Richtung Verbesserung der Auflösung bis unter die Diffraktionsgrenze. Verschiedene Beleuchtungsverfahren, die dieses Ziel verfolgen, werden jetzt vor allem in den Lebenswissenschaften eingesetzt. Die AFM-Technologie entwickelt sich momentan in Richtung Geschwindigkeit. In der Vergangenheit dauerte die Aufnahme eines Vollbildes mehrere Sekunden bis Minuten. Dies konnte um Größenordnungen beschleunigt werden, so dass jetzt lebende Objekte bei der Arbeit beobachtet werden können. Wichtige Entwicklungen gehen auch in Richtung Computertechnologie und AFM. Da braucht es einen Quantensprung, um die Entwicklung voran zu bringen.“

Ernst-Ruska-Preis verliehen
Ein Highlight der MC 2017 waren die Präsentationen der Preisträger der Ernst-Ruska-Preise, mit denen Wissenschaftler für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der Elektronenmikroskopie und der Partikeloptik geehrt wurden. Die Preise gingen in diesem Jahr an Sandra van Aert (Universität Antwerpen, Belgien) und an Radostin Daneva (Max-Planck-Institut für Biochemie, Martinsried, Deutschland) für ihre herausragenden wissenschaftlichen Leistungen im Zusammenhang mit der Elektronenmikroskopie.

Sandra van Aert erhielt den Preis für ihre Entwicklungen neuer Techniken zur optimalen quantitativen Analyse elektronenmikroskopischer Daten. Ihre grundlegenden Arbeiten zu statistischen modellbasierenden Methoden bereiten laut DGE den Weg zur Analyse von Nanopartikeln mit atomarer Auflösung in allen drei Raumrichtungen. Radostin Danev wurde für seine Entwicklungen der lochfreien Phasenplatte mit Anwendungen in der Kryo-Elektronenmikroskopie ausgezeichnet. Mit seiner Forschung legt er nach Angaben des Preiskomitees wichtige instrumentelle Grundlagen für die Elektronenmikroskopie in der Strukturbiologie mit Auflösung von wenigen Angström.

Die nächste „Microscopy Conference“ findet als MC 2019 vom 1. bis 5. September 2019 in Berlin statt.

sk

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