de.wedoany.com-Bericht: Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein optisches Selbstorganisationsphänomen entdeckt, bei dem Laser unter bestimmten Bedingungen hochfokussierte „Bleistiftstrahlen“ für die biologische Bildgebung bilden. Mit diesem Strahl gelang dem Team die Aufnahme von 3D-Bildern der menschlichen Blut-Hirn-Schranke, die 25-mal schneller waren als mit herkömmlichen Methoden und eine vergleichbare Auflösung aufwiesen. Diese Technik könnte die Wirkstoffsuche für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer beschleunigen.
„Die allgemeine Auffassung in diesem Bereich war, dass wenn man die Leistung solcher Laserstrahlen erhöht, das Licht zwangsläufig chaotisch wird. Wir haben jedoch gezeigt, dass dies nicht der Fall ist“, sagte Yuxian Xu, Assistenzprofessorin für Elektrotechnik und Informatik. Gemeinsam mit ihrem Team entdeckte sie im Experiment, dass ungeordnetes Licht bei einem Eintrittswinkel von null Grad in eine Multimodefaser und beim Erreichen einer kritischen Leistung spontan zu stabilen Bleistiftstrahlen organisiert wird. Bisher war die Streuung des Lichts unter hoher Leistung ein langjähriges Problem, während die neue Methode ohne komplexe Strahlformungskomponenten auskommt.
Die Bleistiftstrahlen sind nicht nur stabil, sondern weisen auch eine hohe Auflösung auf und verursachen keine Nebenzipfelstörungen. Die Forscher wandten sie auf die Bildgebung der menschlichen Blut-Hirn-Schranke an und verfolgten erstmals in Echtzeit, wie Zellen Medikamente aufnehmen. Roger Kam, Professor an der Harvard Medical School, erklärte: „Die Visualisierung des Medikamenteneintritts ins Gehirn ohne Fluoreszenzmarkierung ist ein Gamechanger.“ Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift *Nature Methods* veröffentlicht. Zukünftig plant das Team, den physikalischen Mechanismus zu untersuchen und die Technik auf Bereiche wie die neuronale Bildgebung auszuweiten.
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