Hyperlinsenkristall zeigt lebende Zellen so detailliert wie nie zuvor

hStellen Sie sich eine optische Linse vor, die so leistungsstark ist, dass sie Einzelheiten eines kleinen Virus auf der Oberfläche einer lebenden Zelle in deren natürlicher Umgebung zeigen kann.Das optische Material, das hierbei Anwendung findet, ist hexagonales Bornitrid (h-BN), ein natürlicher Kristall mit den Eigenschaften einer Hyperlinse.

Wissenschaftlichen Berechnungen zufolge kann eine Linse aus einem reinen Kristall prinzipiell Objekte mit einer Größe von 30 Nanometern erkennbar machen. Zum Vergleich: In einem Zentimeter stecken 10.000.000 Nanometer, und der Durchmesser eines menschlichen Haars liegt zwischen 80.000 und 100.000 Nanometern.

Im Laufe der Jahre haben Wissenschaftler viele Instrumente entwickelt, die Bilder mit einer Auflösung im Nanobereich produzieren können. Diese Anwendungen sind jedoch nicht für lebende Organismen geeignet. Die Instrumente funktionieren entweder nur im Hochvakuum und setzen die Proben schädlicher Strahlung aus oder erfordern eine Präparation, die unweigerlich zum Tod der Proben führt: Gefriertrocknen oder ein Entfernen aus ihrer natürlichen, lösungsbasierten Umwelt.

Der Beweggrund für die Entwicklung von Hyperlinsen ist die Aussicht darauf, hochauflösende Bilder lebender Zellen in ihrer natürlichen Umgebung zu produzieren und dafür energiearmes Licht zu verwenden, das den Zellen keinen Schaden zufügt. Außerdem können durch Infrarotlicht spektroskopische Informationen über die abgebildeten Objekte gewonnen werden. Dies ist eine Möglichkeit, einen „Fingerabdruck“ des beobachteten Materials zu erstellen.

Quelle: Nanowerk.com, 11.12.17, http://tinyurl.com/y75vpx2y

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