Rasterionenmikroskop SNAKE :: LRT2 - Institut für Angewandte Physik und Messtechnik

Das am 14MV Münchner Tandembeschleuniger installierte Rasterionenmikroskop SNAKE (Supraleitendes Nanoskop für angewandte kernphysikalische Experimente) erlaubt es, einen Ionenstrahl auf Submikrometergröße zu fokussieren. Mittels speziell entwickelter Objektschlitze wird der Ionenstrahl auf ca. 20 µm Durchmesser beschnitten. Dieses Bild wird durch ein Triplett aus supraleitenden Quadrupollinsen mit Multipolkorrektur je nach Anwendung um einen zwei- bis dreistelligen Faktor verkleinert.

Dies lässt eine Materialanalyse mit üblichen Ionenstrahlanalytiken mit lateraler Auflösung im Submikrometerbereich zu. Darüber hinaus kann mittels elastischer Proton-Proton-Streuung durch Koinzidenzmessungen ein Wasserstoffnachweis mit bis dato unerreichter Sensitivität und geringster Strahlenschädigung an den Proben durchgeführt werden.

Der momentane Einsatzschwerpunkt von SNAKE liegt jedoch bei der submikrometergenauen Bestrahlung lebender Zellen mit Einzelionen. Die Ionen induzieren in der DNA der Zellen diverse Schäden, von denen Doppelstrangbrüche (DSB's) die gravierendsten darstellen. An die DSB's lagern sich eine Reihe von Reparaturproteinen in Clustern (sogenannte Foci) an, die in fixierten Zellen mittels Immunofluoreszenz unter dem Mikroskop sichtbar gemacht werden können. Aus den Mikroskopaufnahmen lassen sich qualitativ und quantitativ die Dynamik und Kinetik der Proteine aber auch der geschädigten DNA selbst untersuchen.

Ein solches Mikroskopbild stellt eine Momentaufnahme zum Zeitpunkt der Fixierung dar. Deshalb soll in der nächsten Ausbaustufe des Experiments eine Lebendzellmikroskopie direkt am Bestrahlungsplatz installiert werden, die es erlaubt, Veränderungen in einer Zelle zu verfolgen.

Weitere Informationen finden Sie auf der SNAKE-Homepage des Instituts E12 der TU München.