Meisterhaft illustriert
© Bryan William Jones, University of Utah, Moran Eye Center (Ausschnitt)
© Bryan William Jones, University of Utah, Moran Eye Center (Ausschnitt)
Schau mir in die Augen | Ein Querschnitt durch das Auge einer Maus - kein ungewöhnlicher Anblick, aber eine ungewöhnliche Methode. Denn es ist ein "metabolomisches" Auge, bei dem die Farben die drei Stoffwechselprodukte Taurin (rot), Glutamin (grün) und Glutamat (blau) kennzeichnen. Die Forscher um Bryan Jones vom Moran Eye Center der University of Utah hatten zunächst Dünnschnitte von nur 120 Nanometer Dicke gemacht, und in diesen Schnitten mit Hilfe von Antikörpern die Moleküle markiert. Nachträglich färbten sie diese dann am Computer entsprechend ein. Muskelzellen (oben links) erscheinen blassgelb, die äußere Augenhaut, die den Augapfel umgibt, wird grün abgebildet. Oben rechts ist der Sehnerv erkennbar.
© Robert Rock Belliveau MD (Ausschnitt)
Genuss zweifelhaft | Eine zarte Gurke als leichte Zwischenmahlzeit? Das werden sich viele Pflanzenfresser nach ersten Erfahrungen mit dem jungen Gemüse kein zweites Mal antun. Denn was fürs bloße Auge nach einem zarten Flaum auf der Oberfläche aussieht, entpuppt sich unter dem Mikroskop als nadelfeine Stacheln. Mit ihren Spitzen stechen sie in den Mund oder den Körper der hungrigen Unvorsichtigen, und an ihrer Basis enthalten sie giftige, bittere Cucurbitacine. Die Aufnahme machte Robert Rock Belliveau mit 800-facher Vergrößerung unter dem Polarisationsmikroskop.
© Babak Anasori, Michael Naguib, Yury Gogotsi, Michel W. Barsoum, Drexel University (Ausschnitt)
Klippen in der zweidimensionalen Welt | Diese spektakulären Steilwände gehören zu einer Nanolandschaft: Es handelt sich um ultradünne Schichten von Titanverbindungen, die mit einem Elektronenmikroskop sichtbar gemacht wurden. Babak Anasori und Kollegen von der Drexel University in Philadelphia nutzten einen Prozess namens Exfoliation: Sie schütteten Ti3AlC2-Pulver in Flusssäure und ätzten so die Aluminium-Atome heraus. Die verbleibenden Schichten von Ti3C2, hier in Falschfarben abgebildet, erinnern an geologische Strukturen - doch jede Schicht ist gerade einmal fünf Atome dick und gilt daher als zweidimensional. Die von den Forschern als MXenes bezeichneten Materialien könnten in Energiespeichern, Sensoren, Solarzellen Anwendung finden.
© Emiko Paul and Quade Paul, Echo Medical Media; Ron Gamble, UAB Insight (Ausschnitt)
Tödlicher Kampf | Es sollte dramatisch wirken und sehr aktiv, erklärt Emiko Paul von Echo Medical Media zu seiner Grafik. Denn es geht um Krebs und dessen Bekämpfung - und hier ist ja auch die Wortwahl durchaus martialisch. Als Inspiration wählte Paul Aufnahmen von Brustkrebszellen, die fast krakenartig mit langen Tentakeln daherkommen. Gleichzeitig bildet er jedoch eine mögliche Waffe gegen sie ab: den Antikörper TRA-8 (grün), der an der University of Alabama entwickelt wurde. Er aktiviert ein Protein auf der Oberfläche der Krebszellen, das letztendlich über eine Reihe von weiteren Schritten den Selbstmord der Zelle einläutet.
© Joel Brehm, University of Nebraska-Lincoln Office of Research and Economic Development (Ausschnitt)
Wald der Winzlinge | Nano ist winzig - und diesen Eindruck auch beizubehalten, wenn etwas Winziges in Postergröße dargestellt wird, ist für Illustratoren eine ganz eigene Herausforderung. Mit Hilfe von 3-D-Modellierungstechniken und ein bisschen Raterei erstellte Brehm diesen "Wald" aus Nanoröhrchen auf der Basis der Arbeiten seines Kollegen Yongfen Lu von der University of Nebraska in Lincoln. Diese nutzen Laser, um neue Methoden für die Herstellung von Kohlenstoffnanoröhrchen zu finden und deren Durchmesser und Eigenschaften zu kontrollieren. Und so entstehen tatsächlich Strukturen wie hier abgebildet, die sich verengen oder weiten. Den mikroskopischen Eindruck erzielte Brehm, indem er den Strukturen eine raue Oberfläche gab und ihre Kanten aufhellte - Effekte, wie sie für elektronenmikroskopische Bilder typisch sind.
© Andrew Noske & Thomas Deerinck, UCSD National Center for Microscopy and Imaging Research / Horng Ou & Clodagh O’Shea, Salk Institute (Ausschnitt)
Aus eins werde zwei | 3-D ist Kult, überall. Da kommen Buchillustrationen in klassischem 2-D nicht hinterher. Oder doch? Diese Darstellung der Zellteilung wirkt, als könnte man sie anfassen und drehen. Der Clou hinter diesem Bild ist das links oben "herausspringende" fluoreszierende Protein namens MiniSOG. In diesem Fall haben die Forscher um Andrew Noske vom National Center for Microscopy and Imaging Research in San Diego das MiniSOG über ein weiteres Protein an die DNA gekoppelt und konnten so eine Zelle während der Mitose aufnehmen. Der räumliche Eindruck entsteht, weil auch dieses Bild aus vielen Einzelschnittbildern aufgenommen und anschließend wieder zusammengesetzt wurde.
Das Schnittbild eines Auges, ein Wald aus Nanoröhrchen, Antikörper gegen Krebszellen in Aktion: Ergebnisse aus der Forschung in Bilder zu fassen, ist eine Kunst für sich. Die Gewinner des 2011 International Science and Engineering Visualization Challenge bieten anschauliche Wissenschaft auf hohem Niveau.
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