Zeitaufgelöste 3D Mikroskopie mit Mikrospiegeln

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Das Mikroskopiesystem wurde mit dem Ziel entwickelt eine zeitaufgelöste, dreidimensionale optische Aufnahme und Dar¬stellung intrazellularer biologischer Vorgänge zu ermöglichen. Aufgrund einer Vielzahl an Weiterentwicklungen im Bereich der Mikroskopie und der Spektroskopie ist ein offener und modularer Aufbau (s. Abb. 1) gewählt worden.

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Grundlage des Verfahrens ist eine multikonfokale Anregung und räumliche Filterung über ein Mikrospiegelarray der Fa. Texas Instruments (DMD: Digital Micro¬mirror Device). Das hier in diesem System verwendete Mikrospiegelarray besteht aus 1920x1080 individuell adressierbaren, quadratischen Mikrospiegelspiegel mit einer Kantenlänge von jeweils 10,8 µm. Jeder Mikrospiegel kann um +12° (Zustand „ein“) oder -12° (Zustand „aus“) in bezug auf die Zentralachse des DMDs gekippt werden.

Durch die gleichzeitige Erzeugung einer Vielzahl konfokaler Messpunkte und der hohen Umklapprate aller Mikrospiegel (z. zt. bis zu 22 kHz), ist eine hohe Scangeschwindigkeit möglich, was die Aufnahme ganzer Volumina (ca. 220x300x80 µm) in ca. 1-4 Sekunden ermöglicht. Eine zeitaufgelöste Betrachtung biologischer Vorgänge ist somit möglich.

Gleichzeitig wird durch die freie Program¬mierbarkeit des DMD eine große Flexibiliät in Bezug auf mögliche Beleuchtungs¬sze¬na¬rien erreicht (s. Abb. 2).