19. Januar 2026
(CONNECT) Forschende am Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen haben eine neue Form der Strukturanalyse mittels Röntgenbeugung entwickelt. Mit dieser Tensortomografie können organische Strukturen bis in den Nanometerbereich analysiert und dargestellt werden, heisst es in einer Mitteilung. Die neue Analysemethode bietet erweiterte Möglichkeiten in der biomedizinischen Forschung.
Das Team um Marianne Liebi und Christian Appel nutzt bei ihrer Methode die Beugung von Röntgenstrahlen an unterschiedlichen Materialstrukturen. Dabei überlagern sich bei den Interferenzen elektromagnetische Röntgenstrahlen und legen unterschiedliche Wege zur Röntgenkamera zurück. Zudem wird das Untersuchungsobjekt schrittweise und präzise um zwei Achsen gedreht. „Durch dieses Rastern werden nach und nach Informationen über die lokalen Kristalleigenschaften aufgenommen“, wird Marianne Liebi in der Mitteilung zitiert.
Aus Millionen von Interferenzbildern errechnet ein Computerprogramm dann ein dreidimensionales Bild des untersuchten Objekts, ein Tomogramm. Als Testobjekt nutzten die Forschenden in Zusammenarbeit mit dem Universitätsspital Lausanne ein Ohrknöchelchen, den sogenannten Amboss, dessen Kollagenstruktur sie darstellten. Die Methode wurde an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz (SLS) so verfeinert, dass ein Tomogramm aktuell in einer Stunde erstellt werden kann. Dabei kann das Programm errechnen, wie Kollagenfasern in winzigen nur 20 mal 20 mal 20 Mikrometer grossen Abschnitten des Ambosses ausgerichtet sind. „Durch die Kombination besserer Auflösung und höherer Messgeschwindigkeit eröffnen sich ganz neue Möglichkeiten für die Tensortomografie, gerade in biomedizinischen Anwendungen“, erläutert Christian Appel die Ergebnisse der Studie, die in der Fachzeitschrift „Small Methods“ publiziert wurde. ce/ww
