Die hochpräzise Visualisierung einzelner Moleküle in zellulären Strukturen basiert maßgeblich auf dem Einsatz von Nanokörpern. Diese minimalen Antikörperfragmente binden spezifisch an Zielmoleküle und ermöglichen nach der Kopplung mit Fluoreszenzfarbstoffen deren optische Detektion. In der Anwendung erwiesen sich konventionelle Farbstoffe jedoch häufig als fehleranfällig und unzuverlässig im Detektionsprozess.
Funktionsweise selbstblinkender Fluoreszenzfarbstoffe
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität und Universitätsmedizin Göttingen (UMG) hat diese Limitation durch den Einsatz selbstblinkender Farbstoffe gelöst. Diese Flurophore fluktuieren spontan zwischen einem emissiven („An“) und einem nicht-emissiven („Aus“) Zustand. Die zeitliche Abfolge des Blinkens ist essenziell für die Superauflösungsmikroskopie, da sie die stochastische Erfassung sowie die hochpräzise Lokalisierung einzelner Fluoreszenzsignale ermöglicht. Im Gegensatz dazu benötigen klassische Farbstoffe für die Rekonstruktion spezielle chemische Puffersysteme und streng kontrollierte Umgebungsparameter.
„Nanokörper ermöglichen eine hervorragende Präzision, doch ihr Einsatz in der Superauflösungsmikroskopie war bisher durch die mangelnde Qualität herkömmlicher blinkender Farbstoffe eingeschränkt“, erklärt Dr. Felipe Opazo. „Die Kombination von Nanokörpern mit selbstblinkenden Farbstoffen ermöglicht eine hochgenaue Markierung und zugleich ein zuverlässiges Blinkverhalten. Dadurch wird die Superauflösungsmikroskopie einfacher, besser reproduzierbar und leichter anwendbar.“
Methodische Flexibilität und vereinfachte Analytik
Das Verfahren zeigt eine hohe Kompatibilität mit etablierten hochauflösenden Fluoreszenzmikroskopie-Techniken. Durch den Wegfall komplexer Pufferanforderungen vereinfacht der Ansatz die Probenpräparation und Messroutine im Laboralltag erheblich.
„Unser Ziel ist es, die Superauflösungsmikroskopie auch außerhalb spezialisierter Mikroskopie-Labore benutzerfreundlicher zu gestalten“, so Dr. Roman Tsukanov. „Selbstblinkende Farbstoffe vereinfachen die Bildgebung erheblich und senken die Einstiegshürde in die Superauflösungsmikroskopie – auch für Forschende ohne spezielles Mikroskopie-Fachwissen aus jeglichen Forschungsbereichen.“
Quelle
Georg-August-Universität Göttingen (10/2026)
Publikation
Basak, S. et al. Self-Blinking Dye Restores Efficient Use of Nanobodies in Single-Molecule Localization Microscopy. Nano Letters (2026). http://10.1021/acs.nanolett.6c02799