Aus der Wissenschaft: Ein internationales Team entwickelt derzeit unter Beteiligung des im thüringischen Jena ansässigen Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) eine minimalinvasive Technologie zur manuellen Untersuchung empfindlichen Gehirngewebes. Neuronale Erkrankungen wie Alzheimer, Autismus, Epilepsie oder Parkinson sind noch immer unzureichend erforscht. Um die Ursachen und Entstehung dieser Krankheiten besser zu verstehen sowie passgenaue Therapien zu entwickeln, ist es wichtig, zu untersuchen, wie sich die betroffenen Nervenzellen, die sich häufig in sehr tiefen Strukturen des Gehirns befinden, innerhalb des gesamten Organismus verhalten. Um hierzu zu forschen, sind bislang komplexe, große Instrumente notwendig.
Herzstück des neuen Endomikroskops ist eine einzelne optische Faser, die so dünn wie ein menschliches Haar ist und auf äußerst schonende Weise Bilder aus empfindlichen Hirnregionen liefert (siehe Foto). Aufgrund der physikalischen Gesetze, die den Lichttransport durch die Stablinse bestimmen, ist es nicht möglich, diese lang und schmal zu gestalten und detaillierte Bilder zu übertragen. Um die Signalaktivität und die Vernetzung von Neuronen in tiefen Strukturen des lebenden Gehirns zu untersuchen, sind daher minimalinvasive Technologien erforderlich. Forschende des Leibniz-IPHT haben deshalb gemeinsam mit einem Team von Wissenschaftlern des Institute of Scientific Instruments in Brno einen neuartigen faserbasierten Ansatz entwickelt. Ein Endoskop, das mit nur 110 Mikrometern Durchmesser so dünn wie ein menschliches Haar ist und Aufnahmen in einer noch nie dagewesenen Gewebetiefe sowie auf subzellulärer Ebene ermöglicht.
Mit neuen und leistungsstarken lichtbasierten Instrumenten können man dazu beitragen, bisher nicht dagewesene Einblicke in die Steuerzentrale lebenswichtiger Funktionen mit hoher Bildqualität zu eröffnen und damit das Verständnis neuronaler Erkrankungen zu erweitern, so Prof. Dr. Tomáš Čižmár. Derzeit wird daran gearbeitet, das Endoskop in ein labortaugliches, kompaktes Gerät zu integrieren, um es der neurowissenschaftlichen Gemeinschaft weltweit zur Verfügung zu stellen. An dieser Vision arbeite nach eigenen Angaben das Start-up DeepEn, eine Ausgründung aus dem Leibniz-IPHT.