Laser-Mikrotom
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Das Laser-Mikrotom ist ein Instrument zum berührungslosen Schneiden von Proben. Es eignet sich neben den herkömmlichen Anwendungen von Mikrotomen insbesondere zum Schneiden von biologischen Geweben im nativen Zustand. Eine Vorbereitung der Proben durch Einbetten, Einfrieren oder chemisches Fixieren ist nicht erforderlich. Dadurch wird die Bildung von Artefakten weitgehend vermieden.
Abhängig von den Eigenschaften des Probenmaterials sind derzeit Schnittdicken von 10 bis 100 µm möglich.
[Bearbeiten] Wirkungsprinzip
Im Gegensatz zu mechanisch arbeitenden Mikrotomen dient hier ein Ultrakurzpulslaser als Schneidewerkzeug. Der Laser emittiert Strahlung im nahen Infrarot-Bereich. In diesem Wellenlängenbereich kann der Laser biologische Gewebe aber auch andere Materialien bis zu einer bestimmten Tiefe ohne sichtbare Schädigung durchdringen. Durch eine starke Fokussierung in das Innere der Probe kommt es im Fokuspunkt zu sehr hohen Intensitäten von über einem TW/cm². Die dadurch bedingten nichtlinearen Wechselwirkungen führen zum sogenannten optischen Durchbruch, der eine auf den Fokus begrenzte Materialtrennung induziert. Dieser Prozess wird auch als Photodisruption bezeichnet. Durch die kurzen Pulsdauern von einigen Femtosekunden (1fs = 10-15s), wird pro Puls nur eine sehr kleine Energiemenge im Bereich von wenigen Nanojoules in der Probe deponiert. Das limitiert die Interaktionszone auf einen Durchmesser von unter einem Mikrometer. Außerhalb dieser Zone treten aufgrund der ultrakurzen Wechselwirkungszeiten keine thermischen Schäden auf.
Der Laserstrahl wird durch einen schnellen Scanner abgelenkt, während eine dreidimensionale Positioniereinheit die Probe gleichzeitig hin und her bewegt. In Kombination mit einer hohen Repetitionsrate ermöglicht diese Vorgehensweise das Abscannen größerer Flächen innerhalb kurzer Zeit.
