Am 04.04.2008 schloss die 21. Ausgabe der internationalen Fachmesse
analytica. Auch dieses Jahr gab es wieder eine ganze Reihe von
Laseranwendungen zu bestaunen. Denn in der analytischen Chemie und
Biologie ist der Laser schon lange nicht mehr wegzudenken. Von der
Laserspektroskopie, der Laser-Nanochirurgie über die Beobachtung
und Steuerung von chemischen Reaktionen in Echtzeit bis hin zur
schnellen Erhitzung von Oberflächen in Sekundenbruchteilen auf
mehrere 1000 Grad Celsius - den Anwendungsmöglichkeiten von Lasern
in der Chemie und Biologie sind keine Grenzen gesetzt:
Gassensoren mit Laserlicht
Die erst 2002 gegründete PAS-Tech GmbH zeigte kostengünstige
und kompakte Gassensoren, die mit infrarotem Laserlicht arbeiten und
dieses zur Auswertung in Schallwellen umwandeln. Die Gassensoren werden
in der Emissions-, Immissions- und Prozessmessung eingesetzt und sind
aufgrund ihrer Selektivität und Empfindlichkeit auch für
medizinische Anwendungen wie zum Beispiel Atemtests geeignet.
Phasenmodulation und Ionenmobilität
Das Institut für Chemie der Universität Potsdam
präsentierte eine laserbasierte Sauerstoff-Mikrosonde mit einer
neu entwickelten Zwei-Frequenz-Phasenmodulationstechnik, mit deren
Hilfe selbst in stark fluoreszierendem grünen Pflanzengewebe der
Sauerstoffgehalt sicher in Echtzeit bestimmt werden kann. Um ein
verbessertes Verfahren zum Nachweis von Kampf- und Sprengstoffen sowie
Industriechemikalien dreht sich das zweite Exponat aus Potsdam: Eine
Ionenmobilitäts(IM)-Spektrometrie-Lösung, die anstelle
radioaktiver Substanzen einen Laser als Ionisationsquelle nutzt. Im
Vergleich zur konventionellen IM-Spektrometrie arbeitet das
laserbasierte Pendant mit einer höheren Selektivität und
Empfindlichkeit sowie in einem erweiterten Dynamikbereich und soll sich
auch durch Substanzgemische nicht irritieren lassen.Laser sind sanft zu
den Zellen
Die Carl Zeiss MicroImaging GmbH aus Bernried zeigte einen Non-contact
Laser Capture Microdissection (non-contact LCM) zur Isolierung lebender
adhärenter Zellen aus einer Zellkultur. Mit Hilfe des PALM
MicroBeam kann man ausgewählte Zellen im "Ist-Zustand"
ausschneiden und berührungslos in ein Auffanggefäß
transportieren. Dort lassen sich die gewünschten Zellen sammeln.
Anschließend werden diese in einer neuen Zellkulturschale
angelegt und proliferieren wieder. Dies funktioniert auch mit einer
einzelnen Zelle, so dass man auf diese Weise einen einfachen Weg der
Zellklonierung zur Verfügung hat. Die Prozedur ist so sanft zu den
Zellen, dass selbst Stammzellen ohne Verlust auf diese Weise bearbeitet
werden können.
Laser-Mikrodissektionssystem mit MMI CapLift-Technologie
Das Einzelplatz-Mikrodissektions-System SmartCut Plus von Olympus ist
ausgestattet mit einem hoch präzisen UV-Festkörperlaser, der
mit Pikosekunden-Impulsen arbeitet. Es empfiehlt sich besonders
für Anwendungen in Pathologie, forensischer Medizin oder für
Ausbildungszwecke. SmartCut Plus wurde speziell für den
unkomplizierten Einsatz in der Routine-Mikromanipulation an fixierten
und lebenden Zellen konzipiert und gestattet sowohl die Isolation von
Zellgruppen, als auch von einzelnen Zellen und Zellkomponenten
für molekulare Downstream-Analysen.
Zellchirurgie mit ultrakurzen Laserpulsen
Mit dem CellSurgeon der Rowiak GmbH steht Forschern und Entwicklern aus
verschiedenen Life-Science-Bereichen ein neues Instrument zur
Verfügung, das bei der Erforschung der Zelle und zellulärer
Prozesse wertvolle Unterstützung bieten kann. Das neue
Nanodissektions-System steht für Laser-Nanochirurgie in lebenden
Zellen. Dank ultrakurzer Laserpulse ermöglicht es eine
berührungsfreie und besonders schonende Manipulation von Zellen
und subzellulären Strukturen. Konkrete Anwendungen sind zum
Beispiel die Transfektion von Zellen, das gezielte Ausschalten von
Zellorganellen oder die Beeinflussung und Analyse zelldynamischer
Prozesse. Die wesentliche Komponente des CellSurgeon ist ein NIR
Femtosekunden-Laser, der in ein Mikroskop eingekoppelt und mit Hilfe
hochwertiger Objektive stark fokussiert wird. Am Ort des Fokus treten
dabei sehr hohe Intensitäten auf. Diese induzieren ein
Mikroplasma, das einen Schneide- oder Abtrageffekt bewirkt. Direkt
angrenzende Strukturen bleiben nahezu unberührt. Eingriffe sind
somit äußerst schädigungsarm, was gerade für die
Manipulation von lebenden Zellen einen großen Vorteil darstellt.
Hervorzuheben sind die Präzision des Verfahrens, die im
Nanometerbereich liegt sowie die ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der
zellchirurgischen Eingriffe.