Laserlichtquellen Omicrons LightHUB übersteht 25G in Forschungsrakete unbeschadet

In der Forschungsrakete TEXUS/VSB-30, die am 27. April in Schweden gestartet wurde, fungierte eine Modell aus Omicrons LightHUB-Serie als Laserlichtquelle für Betrachtung von Humanzellen in Schwerelosigkeit.
In der Forschungsrakete TEXUS/VSB-30, die am 27. April in Schweden gestartet wurde, fungierte eine Modell aus Omicrons LightHUB-Serie als Laserlichtquelle für die Betrachtung von menschlichen Zellen während eines Parabelfluges.

Eine Laserlichtquelle aus der Serie LightHUB des Herstellers Omicron hat den Einsatz in einer Forschungsrakete problemlos überstanden. Während des Parabelfluges, für den die TEXUS/VSB-30 Rakete auf 250 Kilometer Flughöhe aufstieg, wirkten teils extreme Kräfte von bis zu 25G auf das Forschungsmodul.

Innerhalb des ungefähr sechs Minuten langen Zeitfensters, in der so gut wie keine Schwerkraft auf den Messaufbau innerhalb des Forschungsmoduls wirkt, wurden hochauflösende Bilder und Videosequenzen von menschlichen Zellen mit einem sog. Spinning Disk Fluoreszenz-Mikroskop aufgenommen. Von den Ergebnissen erwarten Wissenschaftler ein besseres Verständnis der Dynamik des Zytoskeletts – die formstabilisierende Struktur einer Zelle, die außerdem deren Eigenbewegung im Organismus bestimmt. Omicrons Laser Combiner aus der LightHUB-Serie diente als Laserlichtquelle für das Fluoreszenz-Mikroskop. Für das Experiment wurde es mit vier Diodenlasern des Typs LuxX mit jeweils unterschiedlicher Wellenlänge bestückt.

„Das Modul samt der LightHUB-Einheit hat während des gesamten Fluges perfekt funktioniert und sogar den Wiedereintritt unbeschadet überstanden“, so Dr. Ing. Hergen Oltmann von Airbus DS. Laut Omicron unterzog man den Laser Combiner nach der Fallschirmlandung der Forschungsrakete einem Systemtest, der dessen „volle Funktionalität“ nachwies.

Laserlichtmodule in Fluoreszenz-Mikroskopen

Bei der Fluoreszenz-Mikroskopie wird die zu untersuchende biologische Probe mit fluoreszierenden Proteinen angefärbt, was z.B. über genetische Manipulation geschieht, so dass die Probe selbst das gewünschte Fluoreszenz-Protein „baut“ und in seine eigene Struktur eingliedert. Die Proteine werden mit einer bestimmten Lichtwellenlänge zum Leuchten angeregt und emittieren Licht einer etwas anderen Wellenlänge, wobei der Unterschied oft im Bereich zwischen 10 – 30 nm liegt. Für die Betrachtung der fluoreszierenden Probe wird das anregende Licht mit passenden optischen Filtern unterdrückt. Für einen hohen Kontrast sollten sich die Wellenlängenbereiche von anregendem und emittiertem Licht nicht überlagern, weshalb man gerne auf das monochromatische Laserlicht als Quelle zur Probenanregung zurückgreift.

Heute werden Proben in der Regel mit mehreren Typen von Fluoreszenz-Proteinen angefärbt, um unterschiedliche Zellbereiche mit unterschiedlichen Farben zu markieren. Zur Anregung ist in diesem Fall Licht aus unterschiedlichen Wellenlängenbereichen erforderlich, das von den verschiedenen Diodenlaser-Modulen im LightHUB bereitgestellt wird.