Spezielles Mikroskop

Schlagendes Herz von Zebrafisch in 3D gefilmt

(Bild: © MPI für molekulare Zellbiologie und Genetik/Huisken)

Forschern vom Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden ist es vor Kurzem erstmals gelungen, das Schlagen des Herzens eines Zebrafisches in 3D zu filmen und aufzuzeichnen. Zebrafische gelten in der Entwicklungsbiologie als Modellorganismen.

Das Forscherteam kombinierte die sogenannte Lichtblattmikroskopie, bei der nur eine hauchdünne Schicht der Probe beleuchtet wird, mit neuen Bildverarbeitungsmethoden, die aus den Aufnahmen der verschiedenen Schichten einen gestochen scharfen Film schaffen. Außerdem gelang es, Herzzellen der Fische so zu manipulieren, dass sie auf Licht reagieren. Dadurch kann beispielsweise der Herzschlag des Organs angehalten oder wieder in Gang gebracht werden.

Die Untersuchungen gehen auf die Arbeitsgruppe von Jan Huisken am Dresdener Institut zurück. Mit ihnen kann man beispielsweise die Entwicklung des Herzens eines Fischembryos untersuchen.

Herzschlag in Zeitlupe beobachten
"Anhand der Aufnahmen können wir nun einen gesamten Herzschlag in Zeitlupe genau beobachten, mit allen Details in den charakteristischen Herzbestandteilen", erklärte Michaela Mickoleit aus dem Labor von Huisken. So ließen sich die Kontraktion des Herzen oder der Abstand zwischen Herzmuskel und Herzinnenwand während eines Herzschlags genauer bestimmen und analysieren und in Zeitlupe beobachen (siehe Video).

Indem die Forscher mit der Belichtungszeit und der Vergrößerung experimentierten, konnten sie eine bessere Auflösung erreichen und kleinste Details wie die Bestandteile des Zellskeletts, die sogenannten Aktin-Fasern und die kleinsten Einheiten einer Muskelfibrille (Muskelfaser) sichtbar machen.