Geheimnisse des Lichts

Nützlich für die Altersforschung

Foto: Ernst-Abbe-Denkmal (G. Müller / FLI)

Der Mensch kommt ständig mit Licht in Kontakt. Deswegen entsteht der Eindruck, man wisse, was Licht ist. Dennoch birgt es zahlreiche spannende Geheimnisse: Wenn man zum Beispiel auf einem Lichtstrahl "reitet", bleibt die Zeit stehen. Man kann sozusagen in die Zukunft reisen. Wenn man Licht eines Lasers mit einem Mikroskop bündelt, kann man in einem Stecknadelkopf mehr Lichtquanten (Photonen) unterbringen, als es Sterne im Universum gibt. Es wird dort so heiß, wie im Inneren der Sonne. Der Druck, den das Licht dann ausübt, erlaubt, mikroskopische Objekte wie mit einer Pinzette festzuhalten. Dies ist sogar im Inneren lebender Zellen möglich, ohne diese zu öffnen.

Solche Effekte des Lichts werden am Leibniz-Institut für Altersforschung in Jena genutzt, um Lebensvorgänge zu studieren. Mit Hilfe von stark gebündeltem Licht kann man gezielt die DNA einer Zelle schädigen und dann mit Hilfe von Fluoreszenzlicht studieren, wie die Zelle die geschädigte DNA repariert. Dies gibt Aufschluss, wie Fehler bei der DNA-Reparatur, welche zum Altern beitragen, auftreten und wie man sie vermeiden kann.

Der Vorteil von sichtbarem Licht in den Lebenswissenschaften ist, dass man, anders als mit der Elektronenmikroskopie, lebende Zellen beobachten kann: Sein Nachteil war bis vor Kurzem, dass Licht keine zwei Objekte, die näher beieinander liegen, als die halbe Wellenlänge des verwendeten Lichts (Bruchteile eines Mikrometers), voneinander getrennt sehen kann. Dieses nach dem Zeiss-Mitbegründer benannte Dogma schien genauso in Stein gemeißelt, wie auf dem Denkmal für Ernst Abbe am Jenaer Fürstengraben. Die Umgehung des Abbe-Kriteriums wurde Ende 2014 mit dem Nobelpreis an Stefan Hell honoriert, einem guten Kollegen der Mikroskopie-Forscher am Leibniz-Institut für Altersforschung in Jena.

Mehr Informationen zum Leibniz-Institut für Altersforschung in Jena - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)
Karl-Otto Greulich