Hochpräzisionsmikroskopie mit räumlich strukturierter Beleuchtung und Zweiphotonenanregung
Innovative Methoden der Fluoreszenzmikroskopie liefern die Instrumente für die Analyse der Struktur und Dynamik des menschlichen Genoms auf supramolekularer Ebene. Während dieser Dissertation wurden verschiedene, sich ergänzende Verfahren zur hochpräzisen Größen- und Distanzmessung weiter entwickelt und auf ihre Anwendbarkeit in der Erforschung der Genomnanostruktur untersucht. Die SMI-Mikroskopie macht durch eine räumlich modulierte Beleuchtung Information über Strukturen zugänglich, die wesentlich kleiner als die optische Auflösung sind. Es wird gezeigt, dass ein SMI-Mikroskop auch mit nur einem Objektiv und einem Spiegel realisiert werden kann. Mit diesem Aufbau können an fluoreszierenden Objekten hochpräzise Größenmessungen bis zu einer kleinsten Ausdehnung von 40nm und Distanzmessungen mit einer Präzision von 4nm durchgeführt werden. Als biologische Anwendung wurden erste Schritte zur Analyse der hypoxieinduzierten Regulation des Erythropoetin-Gens unternommen. Zudem wurden die Kalibrationsalorithmen der spektralen Präzisionsdistanzmikroskopie durch die Berücksichtigung lateraler chromatischer Verschiebungen verbessert. Des Weiteren wurde ein Zweiphotonenmikroskop mit schneller Strahlrasterung entwickelt und aufgebaut. Dabei wird ein Weitfeld-Detektor eingesetzt, sodass große Gesichtsfelder bei gleichzeitiger hoher optischer Auflösung aufgenomen werden können. Dieser Aufbau erschließt zusätzlich die spektrale Signatur der Fluoreszenzlebensdauer.
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