Mikroskope - Mehrphotonenmikroskop

Ein Multiphotonenmikroskop (engl. Multi-Photon Laser Scanning Microscope, MPLSM, auch multi-photon microscopy, MPM) ist ein spezielles Lichtmikroskop aus der Gruppe der Laser-Scanning-Mikroskope. Bilder werden erzeugt, indem eines von zwei unterschiedlichen physikalischen Phänomenen ausgenutzt wird: 1. Multiphotonen-Fluoreszenz (meist Zwei-Photonen-Fluoreszenz) oder 2. Higher Harmonic Generation (Verdopplung (Second Harmonic Generation, SHG) oder Verdreifachung (Third Harmonic Generation, THG) der Schwingungsfrequenz des eingestrahlten Lichtes). Mit Hilfe eines starken, fokussierten Laserstrahls werden dabei nichtlineare optische Effekte erzeugt, die auf dem Zusammenspiel mehrerer gleichzeitig in einem Molekül eintreffender Photonen (Lichtteilchen) beruhen. Die Stärke des erzeugten Signals steigt daher nicht linear mit der Zahl der eingestrahlten Photonen, sondern mit dem Quadrat (bei Zwei-Photonen-Effekten) oder der dritten Potenz (bei Drei-Photonen-Effekten). Die Arbeitsweise eines Multiphotonenmikroskops ähnelt der eines konfokalen Laser-Scanning-Mikroskops. Während jedoch die konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie eine Eindringtiefe je nach Präparat von 50–80 µm hat, können mit der Multi-Photonen-Mikroskopie tiefere Bereiche, z. B. von 200 µm, in sehr günstigen Fällen sogar bis zu 1000 µm (=1 mm) erreicht werden. Dadurch sind Aufnahmen von lebenden Geweben möglich, die anderweitig für die Bildgebung unerreichbar sind.