Technologieangebote

Schnelles Bildgebungsverfahren für Gewebeschnitte kombiniert Infrarot(IR)- und Raman-Spektroskopie

Kurzfassung

Das neue Verfahren, zu dem bereits ein Prototyp existiert, ermöglicht die simultane Erfassung des IR- und Raman-Spektrums und damit die schnelle und hochauflösende Analyse der molekularen Zusammensetzung beliebiger biologischer Gewebeschnitte.

Hintergrund

In der Histologie erfolgt die Untersuchung biologischer Gewebeschnitte üblicherweise durch Einsatz von Färbe­techniken. Das erfindungsgemäße Verfahren, zu dem bereits ein Prototyp existiert, ermöglicht die simultane Erfassung des IR- und Raman-Spektrums und damit die schnelle und hochauf­lösende Analyse der molekula­ren Zusam­men­setzung beliebiger biologischer Gewebe­schnitte.

Problemstellung

Da das Anfärben von Proben zeit­auf­wendig ist und über­dies eine Veränderung des Gewebes nach sich zieht, kommen häufig auch spektro­sko­pische Methoden zum Einsatz, insbesondere IR- und Ra­man-Spektrosko­pie. Diese beiden Verfahren liefern sich ergänzende Infor­mationen über die molekulare und che­mische Zusam­mensetzung einer Probe, ohne dass diese zuvor ange­färbt werden muss. Da die IR-Spektro­skopie zwar kurze Messzeiten, aber nur eine begrenzte laterale Auflösung bietet und die Raman-Spektro­skopie bei hoher Auf­lösung verhältnis­mäßig lange Messzeiten erfordert, wäre die Nutzung beider Me­thoden in einem einzigen Verfah­ren wün­schens­wert. Bislang war aber nur der sequentielle Einsatz möglich; in diesem Fall kann aber ein Ver­satz der Auf­nahmen nicht ausgeschlos­sen werden. Die ex­akte Zu­sam­men­führung der IR- und Raman-Mess­daten stellt ein bisher in ungelöstes Problem dar.

Lösung

Die Methode beruht auf der direkten Detektion des Ra­man-Signals und der gleichzeitigen indirekten Er­mitt­lung des IR-Signals. Dabei machen sich die Forscher die Summenfrequenzgenerierung in nicht­linearen Medien zu­nutze. Spezielle Deckgläser ermöglichen die Generie­rung eines Summenfrequenz­signals aus dem IR-Signal im Nahfeld hinter der Probe und dem Raman-Signal. Beide Signale werden detek­tiert und ausgewertet. Durch den direkten Zusam­men­hang zwischen Summenfrequenz- und Infrarotsignal, kann dann das IR-Signal mit hoher lateraler Auflösung einfach und sicher ermittelt werden.

Erzeugung eines Summenfrequenzsignals (SFG) an der Oberfläche des Deckglases: Zusätzlich zur konventionellen Raman-Spektroskopie kann aus dem SFG-Signal auf die Transmission der Probe im mittleren Infrarotbereich geschlossen werden.

Vorteile

  • Keine aufwendige Präparation der Probe
  • Verkürzte Messzeiten
  • Infrarot-Bilder mit sub-beugungsbegrenzter Auflösung
  • Absolute Deckungsgleichheit der Raman- und IR-Aufnahmen durch simultane Messung
  • Einfacher Umbau handelsüblicher Raman- oder Infrarotmikroskope möglich (bauartabhängig)

Anwendungsbereiche

Gefördert von der Baden Württemberg Stiftung gGmbH haben Wissenschaftler der Universität Heidelberg erst­mals ein bildgebendes Verfahren für die Untersuchung biologischer Gewebeproben entwickelt, das die syn­chrone Messung und Verarbeitung von IR- und Raman-Spektren realisiert.

Exposé
Kontakt
Anne Böse, M.Sc.
TLB GmbH
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe | Germany
Telefon +49 721-79004-0
boese(at)tlb.de | www.tlb.de
Entwicklungsstand
Konzept / TRL2
Patentsituation
DE 102014118898 B4 erteilt
Referenznummer
13/048TLB
Service
Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwer­tung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.