SCHOTT solutions Nr. 2/2009 > Mikroskopie

Die STED-Mikroskopie, rechts als Systemlösung von Leica Microsystems, lässt (Zell-)Strukturen auf Nanoebene deutlich besser erkennen als die herkömmliche konfokale Mikroskopie. Dies zeigt sich in den drei Mikrofotos (oben) im Vergleich jeweils der linken und rechten Bildhälften. Foto: Leica Microsystems

Einblick in den Nanokosmos


Sie erweitern die Grenzen der Optik und sind mehr als Lieferpartner:
Leica Microsystems fertigt superhochauflösende Mikroskope, SCHOTT liefert dafür High-End-Gläser.


Thilo Horvatitsch

Erst der Blick in die Nanowelt der Zellen kann Forschern offenbaren, wie Leben oder Krankheiten entstehen. Elektronen- oder Rastertunnelmikroskope könnten verschwindend kleine Objekte wie etwa Proteine zwar ausreichend vergrößern. Lebendes oder intaktes organisches Material lässt sich damit aber nicht beobachten. Lange Zeit war das auch der weiterentwickelten, Jahrhunderte alten Lichtmikroskopie nicht möglich. Denn nach dem sogenannten Abbeschen Beugungsgesetz kann fokussiertes Licht keine Details auflösen, die deutlich kleiner sind als 200 Nano­meter.

Dieses Gesetz wurde umgangen: Der deutsche Wissenschaftler Professor Stefan Hell erfand die preisgekrönten 4Pi- und STED-Technologien, die Leica Microsystems zur Marktreife entwickelte. Damit können Fluoreszenzmikroskope optische Auflösungen von bis zu zehn Nanometern erreichen (siehe Infobox). So lassen sich selbst Signalübertragungen in Nervenzellen beobachten. Die Erfolgsstory hat eine geistreiche Fußnote: Anteil an der Herstellung der wegweisenden Innovation haben nämlich auch die „Erben” des Wissenschaftlers, der die Grenzüberschreitung noch für unmöglich hielt. Ernst Abbe, der das Beugungsgesetz aufstellte, war ein Mitbegründer von SCHOTT – und just dieses Unternehmen bestückt unter anderem STED-Mikroskope von Leica Microsystems mit optischen Gläsern.

So kommt die Geschäftsbeziehung nicht von ungefähr: Beide Firmen haben ihren Ursprung im 19. Jahrhundert und wurzeln in der Optik. Dabei steht der Name Ernst Leitz für bedeutende Fortschritte in der Mikroskopie und Kameratechnik. 1913 präsentiert er das erste volltauglich binokulare Mikroskop, ein Jahr später folgt die Geburtsstunde der legendären „Leica” (Leitz Camera), die zum Inbegriff für hochwertige Kleinbildkameras „made in Germany” wurde. In den 1990er-Jahren schließlich werden aus der Firmengruppe drei unabhängige Unternehmen, die sich eine Marke teilen.

So ist Leica Microsystems heute einer der Weltmarktführer für Mikroskope und wissenschaftliche Instrumente. Hergestellt werden zum Beispiel komplexe mikroskopische Systemlösungen für die Forschung oder die Chirurgie, Labor-Mikroskope etwa für klinische Untersuchungen oder für die künstliche Befruchtung, Ausbildungsmikroskope für Lehreinrichtungen oder Mikroskope für die Industrie, etwa zur Materialanalyse.
Im Querschnitt eines STED-Mikroskops (oben) und des Objektivs eines anderen Mikroskops von Leica Microsystems (unten) wird exemplarisch sichtbar, dass erst eine Vielzahl präzise kombinierter optischer Komponenten Höchstleistungen ermöglicht. In jedem dieser komplexen Instrumente stecken auch Gläser und Know-how von SCHOTT. Fotos: Leica Microsystems

STED-Objektiv enthält vier SCHOTT Gläser


SCHOTT, das mit der Entwicklung von Spezialgläsern die optische und die Glasindustrie seit jeher prägte, unterhält seit Ende des 19. Jahrhunderts Geschäftsbeziehungen zu allen Leica-Unternehmen. An Leica Microsystems liefert der Technologiekonzern heute verschiedenste High-End-Materialien, für mikroskopische Anwendungen zum Beispiel optische Gläser, Presslinge und Filter sowie faser­optische Beleuchtungslösungen oder synthetisches Quarzglas (Lithosil®).

Das Objektiv des neuartigen STED-Mikroskops enthält vier verschiedene SCHOTT Gläser. Diese bieten eine sehr gute Transmission in den maßgeblichen Spektralbereichen, insbesondere im UV-Bereich, sowie eine äußerst geringe Eigenfluoreszenz, so dass Messergebnisse so gut wie nicht verfälscht werden. SCHOTT verfügt nicht nur in diesem Fall über eine Palette an Glastypen mit extremen optischen Eigenschaften, die auf Leica Microsystems perfekt ausgelegt ist.

Somit geht die Partnerschaft über eine klassische Lieferbeziehung weit hinaus. „Wir kooperieren auf viel­fältigen Fach- und Entwicklungs­gebieten und richten uns gemeinsam auf die kundendienlichen Bedürfnisse und die technische Weiterentwicklung aus”, erläutert Peter Krüll, Sales Director Europe von SCHOTT Advanced Optics.

Ein Beispiel dafür sind die „kleinen Glasrunden”: Bei diesen Treffen diskutieren Fachleute, darunter auch Vertreter von Leica und SCHOTT, regelmäßig Lösungen für Produkt­anforderungen und die Gestaltung des zugehörigen Glasportfolios. Auch die Entwicklungsabteilungen stehen in engem Kontakt, und in Designer-Meetings bei Leica oder SCHOTT werden verschiedenste Hilfestellungen auch in Bezug auf passende Lieferformen oder Veredelungen vorgestellt.

Bei der gegenseitigen Abstimmung geht es nicht nur darum, welche Gläser sich für welche Mikroskope eignen. Logistik, Liefertreue und Qualitätssicherung spielen ebenfalls eine bedeutende Rolle. „Das Streben nach höchster Qualität zieht sich wie ein roter Faden durch unsere Welt und betrifft den kompletten Kunden-Lieferanten-Prozess”, so Dr. Claus Gunkel, Leiter des Leica Optic Centers. „Deshalb beziehen wir Zu­lieferer in unser Qualitätsverständnis mit ein. Vor diesem Hintergrund ist SCHOTT ein bewährter strategischer Partner, mit dem wir langfristig planen und kooperieren.” <|
Ergänzende Informationen
STED-Mikroskopie: Durchbruch mit Donut
SCHOTT Website
Advanced Optics