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Neurobiologie in Aktion

Die flexible Mikroskopkamera

am 16.12.2015 um 16:37 Uhr

An der Universität Freiburg erforschen Dr. Clemens Boucsein und sein Team die Aktivität tierischer Gehirnzellen. Eine große Herausforderung war dabei die präzise Bewegung der hochauflösenden Kamera.

item Uni Freiburg Mikroskop

Mit der flexiblen Mikroskopkamera sind neuartige Einblicke in neuronale Strukturen möglich.
Bild: item

Dr. Boucsein ist Mitarbeiter am Institut für Biologie III der Albert-Ludwig-Universität Freiburg. Seine Spezialgebiete sind Neurobiologie und Biophysik. Seit seinen Kindertagen ist er von elektrischen Vorgängen begeistert – und dazu zählen natürlich auch die neuronalen Vorgänge im Gehirn. Zusammen mit fünf Freiburger Doktoranden nimmt er die Hirnzellen von Ratten genau unter die Lupe. Um der verwendeten Mikroskopkamera die dazu notwendige Bewegungsfreiheit und Flexibilität zu verleihen, war ein nicht unerheblicher Erfindergeist gefragt.

Mit der Mikroskopkamera den Gedanken auf der Spur

Freilich befinden sich die Tiere nicht immer an der gleichen Stelle. Da zwei Mikroskopkameras zu teuer gewesen wären, musste also eine flexible Halterung an der Decke her. Bereits seit einigen Jahren ist Herr Schächtele, zuständiger Werkstattleiter und passionierter Tüftler, mit unserem MB Systembaukasten gut vertraut. Gemeinsam mit seinen Kollegen aus der Wissenschaft entwarf er die Kameraaufhängung und Halterung.

An einer Seitenwand befindet sich die Konstruktion, die bis in den Versuchsraum hineinreicht. Die Kamera wird manuell in diesem Aufbau platziert. Dann übernehmen Motoren die Kontrolle, sodass ruckelfreie Bewegungen und exakte Stopps möglich sind. Aber reicht tatsächlich die ganze Kraft des Motors, um die Balance zu halten? Das nicht, die Mikroskopkamera wiegt immerhin 17 Kilogramm. Da braucht es schon ein Gegengewicht – und obendrein echte Bergsteigerseile.

Großer Aufwand für wichtige neuronale Details

Diese Seile sind ideal, denn ihre Dehnfähigkeit gleicht ruckelnde Bewegungen aus. Zunächst gab es jedoch noch immer nachgelagerte Schwingungen nach dem jeweiligen Bewegungsende. Ausreichende Stabilität brachte dann eine improvisierte Führung. Obwohl es also vorher nicht eingeplant war, ließen sich alle Teile an den Elementen unseres MB Systembaukastens mühelos anbringen.

Durch die komplexe Technik der flexiblen Mikroskopkamera sind neuartige Einblicke in neuronale Strukturen möglich. Während MRT-Messgeräte Hirnstrukturen mit 1mm großen Pixeln darstellen, liefert die Mikroskopkamera (genauer: CCD-Kamera mit Mikroskoplinsen) detailgenaue Bilder einzelner Nervenzellen mit Auflösungen im Mikrometerbereich. Finanziert wurde sie im Rahmen der Förderung des Bernstein Center Freiburg aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.

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