Forscher erzeugen Laserwirbel, die Zellen berührungslos drehen

Da Prozess ohne direkten Kontakt abläuft, schützt er fragile Materialien und verbessert gleichzeitig Genauigkeit dreidimensionaler Bildgebung – ein wichtiger Fortschritt für Grundlagenforschung in Medizin. Verbesserung der 3D-Mikroskopie Moderne optische Mikroskope können hochauflösende Bilder in einer einzigen ebenen Ebene erfassen, ähnlich wie Foto. Die genaue Erfassung.

Um präzise dreidimensionale Modelle zu erstellen, müssen Wissenschaftler Bilder aus verschiedenen Winkeln aufnehmen und diese kombinieren. Dies erfordert Rotation des untersuchten Probenmaterials. Die neue Methode des KIT ermöglicht dies auf eine deutlich schonendere Weise als frühere Techniken. Das Professor Moritz Kreysing Dr.

Nan geführte Forschungsteam Institut für Biologische Chemische Systeme des KIT erhitzt mit einem Laser kleine Bereiche Flüssigkeit, die Probe umgibt.

Moegliche Anwendungen

Die daraus resultierende Strömung Flüssigkeit ermöglicht es Forschern, schwebende mikroskopische Objekte mit hoher Präzision zu führen, ohne mechanische Werkzeuge wie feine Nadeln, Pipetten oder Greifer einzusetzen. „Wir manipulieren Probe nicht direkt", Nan. "Stattdessen steuern wir Bewegung der umgebenden Flüssigkeit, sodass sich Objekt selbst ausrichtet." Potenzielle Anwendungen jenseits Mikroskopie Wissenschaftler untersuchen lasergetriebene Strömungen seit Jahren, doch frühere Ansätze erlaubten lediglich Bewegungen in einer einzigen Ebene.

Das neue System kann zudem eine kontrollierte Rotation in drei Dimensionen erzeugen. Durch das schnelle Abtasten Lasers erzeugen Forscher eine spiralförmige Strömung, die mikroskopische Objekte langsam dreht – ähnlich wie ein kleines Papierboot, das sich in einem Miniaturwirbel dreht.

Diese dreidimensionale Kontrolle ermöglicht Forschern, zelluläre Strukturen aus mehreren Perspektiven klarer zu betrachten. „Wenn Proben präziser ausgerichtbar sind, erkennen wir mehr Details", sagt Kreysing. „Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für ein besseres Verständnis biologischer Strukturen Prozesse." Kreysing sagt, Technik könne zukünftig nicht nur für die biologische Bildgebung, sondern auch für berührungslose Mikromanipulation, mikroskopische Robotik und ultra-präzises Fertigen im extrem kleinen Maßstab: „Helical opto-thermoviscous flows drive out-of-plane rotation and particle spinning in a highly viscous micro-environment", Weida Liao, Adrián Puerta, Josephine Spiegelberg, Elena Erben, Ralf Mikut, Stephan Allgeier, Martin Wegener, Eric Lauga Moritz Kreysing, 11.

Mai 2026, Light: Science & Applications. DOI: 10.1038/s41377-026-02303-8