Wie sieht eine Fliege von innen aus? Laserstrahlen machen den gesamten Körper dieses Tiers sichtbar – so, als würde man es in feinste Scheiben schneiden – und eröffnen eindrucksvolle Einblicke in die Struktur und Funktion seines Organismus.

Die Einzelbilder dieses Videos, das von der TU Wien stammt, sind mit Hilfe einer neuen Technik entstanden, dem so genannten Ultramikroskop, das Wissenschaftler am dortigen Institut für Festkörperelektronik entwickelt haben. Leider ist das Video nicht selbst erklärend, jeglicher Audiokommentar fehlt. Die dazugehörige Pressemitteilung der Universität liefert aber die Hintergründe.

Das Gerät beruht auf dem Prinzip, ein Objekt mit einer hauchdünnen Ebene aus Laserstrahlen scheibchenweise abzutasten. Normalerweise durchdringt Licht organisches Gewebe nur schwer und unterliegt dabei starker Streuung; hinzu kommt, dass verschiedene Gewebeschichten zu unterschiedlich starker Streuung führen. Die Forscher mussten das Wasser im Gewebe daher durch eine Flüssigkeit ersetzen, die das Laserlicht weniger stark ablenkt.

Mit speziellen Linsen formten die Forscher um die Laserphysikerin Saideh Saghafi dann aus einem normalen Laserstrahl eine nur knapp über einen Mikrometer dicke Schicht. Damit scannten sie ihr Objekt Scheibchen für Scheibchen; eine Kamera zeichnete unterdessen auf, wie die dünnen Schichten fluoreszierend aufleuchteten. Am Computer ließen sich aus diesen Daten schließlich sogar dreidimensionale Modelle herstellen.

Die möglichen Anwendungen des Ultramikroskops sind vielfältig. Seine Bilder dürften nicht nur Schüler begeistern, die sich für ein Studium der Biologie interessieren. Mit diesem und ähnlichen Ansätzen kann die Mikroskopie auch ein neues Gebiet erschließen, das früher sehr problematisch war, nämlich einen ganzen Organismus in hoher Auflösung abzubilden.

Nur einen Nachteil hat die Methode: Die Funktionsweise lebender Organe bleibt ihr verschlossen. Nur präparierte Objekte ohne Wasser lassen sich mit dem Ultramikroskop durchleuchten – diese dafür jedoch in bemerkenswerter Klarheit.