Überblick

Scharfer Blick auf Nanopartikel

Die optische Fernfeldmikroskopie jenseits des Beugungslimits ermöglicht neue Einblicke in biologische Vorgänge auf der Nanoskala.

  • Christian Schumann und Annette Kraegeloh
  • 04 / 2011 Seite: 27

Nanopartikel finden sich in immer mehr technischen Prozessen und Produkten. Inwieweit nanometergroße Teilchen in die Zelle eindringen können und wie sie dort wirken, ist von großem Interesse, sowohl für nützliche Anwendungen wie neuartige Medikamente als auch in Bezug auf schädliche Auswirkungen, etwa durch Nanopartikel in Alltagsprodukten. Für gründliche Analysen auf den Längenskalen biologischer Wechselwirkungen ist es nötig, die Beugung als auflösungsbegrenzenden Effekt in der optischen Fernfeldmikroskopie zu überwinden.

Viele Vorgänge in Zellen laufen auf der Nano­meterskala ab, etwa wenn Substanzen ins Zell-innere gelangen und dort weitertransportiert werden. Auch beim Stoffwechsel innerhalb der Zellen sind Komponenten beteiligt, deren Größe zumindest in einer Dimension im Nanometerbereich liegt. Dazu gehören zahlreiche Proteine (Durchmesser 3 bis 20 nm) oder die Erbsubstanz DNA (2 nm). Biologische Membranen, die als äußere Begrenzung der Zelle dienen, sind nur 5 nm dick, die Fasern des Zytoskeletts zwischen 7 und 25 nm. Der Durchmesser intrazellulärer Membranbläschen liegt bei rund 100 nm. ...

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