Neues Nano-CT macht Bein des winzigen Stummelfüßers sichtbar

Neues Nano-CT macht Bein des winzigen Stummelfüßers sichtbar
Nano-CT-Aufnahmen eines Stummelfüßer-Beins. Links die Außenansicht, rechts der Blick ins Gewebe mit eingefärbten Muskelfasern. (© Müller und Pfeiffer, TUM mit Erlaubnis von PNAS)

Forscherinnen und Forscher haben den Bewegungsapparat der urtümlichen Stummelfüßer mit einem Nano-CT-Gerät analysiert. Das Gerät liefert dreidimensionale Bilder mit besonders hoher Auflösung.

  • Datum:
    29.11.2017
  • Autor:
    U. Marsch (ch/ktg)
  • Quelle:
    Technische Universität München
Bisher ist unklar, wie die urtümlichen Stummelfüßer (Onychophoren) zoologisch genau einzuordnen sind. Die Tiere sehen aus wie Würmer mit Beinen und werden, je nach Art, bis zu 20 Zentimeter lang.

„Im Gegensatz zu den Arthropoden besitzen Onychophoren ungegliederte Extremitäten, wie sie auch bei Fossilien ihrer mutmaßlichen gemeinsamen Vorfahren zu finden sind“, sagt Georg Mayer von der Technischen Universität München (TUM). „Um zu klären, wie die gegliederten Extremitäten der Arthropoden entstanden sind, spielt die Untersuchung der funktionellen Anatomie der Beine der Stummelfüßer eine zentrale Rolle.“

Anhand der Nano-CT-Aufnahmen, lassen sich die einzelnen Muskelstränge eines Stummelfüßer-Beinchens untersuchen. Detaillierte Ergebnisse will das Team aus Kassel in den kommenden Monaten veröffentlichen. Sicher ist aber bereits, dass das Nano-CT-Gerät den ersten Praxistest bestanden hat.

Das Nano-CT-System der TUM basiert auf einer neu entwickelten Röntgenquelle, die einen besonders fokussierten Strahl erzeugt, und verzichtet auf Röntgenoptiken. In Kombination mit einem extrem rauscharmen Detektor liefert das Gerät Bilder, die fast die Auflösung eines Rasterelektronenmikroskops erreichen, erfasst aber auch Strukturen unter der Oberfläche.

„Unser System bietet entscheidende Vorteile gegenüber CTs mit Röntgenoptiken“, sagt TUM-Wissenschaftler Mark Müller. „Wir können Tomographien von wesentlich größeren Proben durchführen und sind zudem flexibler in Bezug auf die zu untersuchenden Materialien.“

Mit der Nano-CT sollen in Zukunft auch biomedizinische Untersuchungen möglich werden, beispielsweise um in Gewebeproben Tumorzellen aufzuspüren.
 

Publikation

Müller M et al. Myoanatomy of the velvet worm leg revealed by laboratory-based nanofocus X-ray source tomography. PNAS 2017;114(47):12378-83.
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