Dem Geheimnis des Gehirns auf der Spur: Tschechischer Forscher für haardünnes Endoskop ausgezeichnet
Dieses Endoskop ist dünn wie ein menschliches Haar und verspricht äußerst schonende Tiefenbeobachtungen, unter anderem im Gehirn. Wissenschaftler nutzen die Sonde für die Analyse der Neuronen-Kommunikation bei Mäusen, um anschließend menschlichen Patienten zu helfen. Der tschechische Forscher Tomáš Čižmár wurde nun für die Entwicklung des Geräts mit dem European Microscopy Award ausgezeichnet.
Ein Endoskop ist ein Gerät, mit dem das Innere von Organismen beziehungsweise von technischen Hohlräumen untersucht und verändert werden kann. Ursprünglich wurde es für die medizinische Diagnostik erfunden. Das neue, ultradünne Endoskop entwickelte ein internationales Team unter der Leitung von Tomáš Čižmár:
Ihr Endoskop unterscheide sich von den herkömmlichen Geräten dadurch, dass der innere Lichtstrom mithilfe von computergenerierter und dynamischer Holographie genau gesteuert werde, erläutert Professor Čižmár. Gegenüber Radio Prag International beschrieb er das Instrument:
„Das gesamte Gerät ist relativ groß, und am Ende strahlt das Licht aus einer ultradünnen optischen Faser. Diese ist nur ein paar Zentimeter lang, sie lässt sich mit der Länge der gängigen Endoskope in der medizinischen Praxis nicht vergleichen. Der Beitrag unseres Geräts beruht vor allem darin, dass man lenken kann, wie das Licht aus der Faser strömt und die beobachteten Objekte beleuchtet.“
Entwickelt wurde das neue Endoskop in tschechisch-deutscher Zusammenarbeit von zwei Teams, und zwar am Instituts für wissenschaftliche Instrumente der tschechischen Akademie der Wissenschaften in Brno / Brünn sowie am Leibniz-Institut für Photonische Technologien in Jena. Beide Labors arbeiten unter der Leitung von Tomáš Čižmár.
Das Instrument sei vorrangig für den Gebrauch in Neurowissenschaften bestimmt, sagt er. Dank minimal-invasiven Endoskopie-Techniken werden Strukturen in der Tiefe des Gehirns untersucht:
„Wir nutzen sie für die Forschung an Tiermodellen. Unser Ziel ist es zu studieren, wie das Gehirn funktioniert und wie die komplizierten Prozesse darin verlaufen. Zudem werden damit neuronale Erkrankungen wie Autismus, Epilepsie, Alzheimer oder Parkinson erforscht. Auch an den Tiermodellen können Strategien entwickelt werden, diese Erkrankungen bei Menschen zu bekämpfen.“
Mit seinem Durchmesser von nur 110 Mikrometern ermöglicht das Endoskop die Aufnahme von Bildern tief aus dem Gewebe sowie auf subzellulärer Ebene.
„Bei den Studien geht es darum, Korrelationen dazu zu finden, was mit dem Organismus passiert. Wir beobachten ihn etwa beim Lernen oder bei der Bewegung in einem beschränkten Raum und verfolgen, wie die Zellen dabei untereinander kommunizieren. Zudem studieren wir, wie sich die neuronale Konnektivität langfristig verändert.“
Dank dem Instrument würden nun Geheimnisse enthüllt sowie neue Prozesse und Laufbahnen im Gehirn entdeckt, die bisher noch unbekannt geblieben seien, so der Wissenschaftler.
