Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier zeichnete in einer feierlichen Zeremonie das Team von Zeiss mit dem Deutschen Zukunftspreis 2022 aus. Die Jury würdigte damit die Experten Dr. Thomas Kalkbrenner, Dr. Jörg Siebenmorgen und Ralf Wolleschensky für ihren wesentlichen Beitrag zur Entwicklung des Mikroskopsystems Lattice Lightsheet 7.

Der Bundespräsident ehrt mit dem Preis Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für herausragende technische, ingenieur- und naturwissenschaftliche Leistungen sowie Software- und Algorithmen-basierte Leistungen, die zu anwendungsreifen Produkten führen. Er ist mit 250.000 Euro dotiert. Neben der wissenschaftlichen Exzellenz ist auch ein klar erkennbarer Nutzen für die Gesellschaft, die Umwelt und für die Wirtschaft kennzeichnend für die Preisträger-Projekte.

Der lebenden Zelle auf der Spur

Lattice Lightsheet 7 ermöglicht biomedizinischen Forschern und Forscherinnen erstmals, lebende Zellen über Stunden oder Tage hinweg in live und 3D zu beobachten. Sie untersuchen damit beispielsweise, wie die Zellen auf bestimmte Wirkstoffe reagieren oder was geschieht, wenn Viren oder Bakterien in Zellen eindringen. Das Problem, mit dem Wissenschaftler*innen bei der Untersuchung lebender Zellen mit Fluoreszenzmikroskopen bisher konfrontiert waren, liegt in der Beleuchtung: die Intensitäten der verwendeten Laserstrahlung sind um den Faktor 1000 höher als die der Sonne. Diese intensive Beleuchtung kann lebende Zellen nachhaltig schädigen. Eine entscheidende Verringerung dieser Photoschädigung wird durch die sogenannte Lichtblattmikroskopie erreicht: Anders als bei allen anderen Mikroskopen wird dabei die Laserstrahlung – in Form eines Lichtblattes – nur in den Bereich der Probe eingebracht, der sich im Fokus des Objektivs befindet. Hierfür musste das Team den Laser auf besondere Art und Weise bändigen und die Objektive völlig neu anordnen, da Zellen auf Deckgläsern in Kulturgefäßen wie Petrischalen und Multiwellplatten wachsen. Sie entwickelten eine völlig neuartige Mikroskop-Optik, mit der man schräg von unten durch die Probengefäße auf die darin befindliche Zelle schauen kann, ohne dass es zu Bildfehlern kommt. All das wurde zu einem einfach zu bedienenden, kompakten System mit hohem Automatisierungspotential entwickelt.