Österreichische Mikroskopie-Innovation zählt zu den Zukunftstechnologien 2026

Österreichische Spitzenforschung hat internationale Anerkennung erhalten: Die am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) entwickelte Mikroskopiemethode LICONN wurde vom renommierten Wissenschaftsjournal Nature als eine der vielversprechendsten Zukunftstechnologien des Jahres 2026 ausgezeichnet. Die Entwicklung könnte neue Maßstäbe in der Hirnforschung setzen und den Zugang zu hochauflösender Mikroskopie deutlich vereinfachen.

Jedes Jahr veröffentlicht das britische Wissenschaftsjournal Nature eine Auswahl neuer Technologien, denen Expertinnen und Experten ein besonders großes wissenschaftliches und gesellschaftliches Potenzial zuschreiben. Für die Ausgabe 2026 wurden Entwicklungen aus unterschiedlichen Zukunftsbereichen ausgewählt – darunter Quantencomputing, mRNA-Therapien, Künstliche Intelligenz und erstmals auch eine in Österreich entwickelte Mikroskopiemethode.

Das Gehirn besser verstehen

Das menschliche Gehirn zählt zu den komplexesten Strukturen der Natur. Rund 86 Milliarden Nervenzellen sind über unzählige Synapsen miteinander verbunden und bilden ein hochkomplexes Netzwerk, das sämtliche Denk-, Lern- und Bewegungsprozesse steuert. Um diese Verbindungen zu erforschen, müssen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler feinste Strukturen sichtbar machen, deren Größe im Bereich weniger Nanometer liegt.

Bislang waren dafür meist hochauflösende Elektronenmikroskope erforderlich. Diese liefern zwar äußerst detaillierte Bilder, sind jedoch teuer, technisch aufwendig und nur an spezialisierten Forschungseinrichtungen verfügbar.

Ein neuer Ansatz: Die Probe statt das Mikroskop vergrößern

Die am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) entwickelte Methode LICONN (Light Microscopy-Based Connectomics) verfolgt einen innovativen Ansatz. Anstatt die Leistungsfähigkeit des Mikroskops immer weiter zu steigern, wird das zu untersuchende Gewebe mithilfe eines speziellen Hydrogels kontrolliert vergrößert. Dabei bleiben die räumliche Anordnung der Zellen und ihre feinen Verbindungen erhalten.

Durch diese Expansion können handelsübliche Lichtmikroskope Strukturen sichtbar machen, die bisher nur mit wesentlich aufwendigeren Verfahren untersucht werden konnten. Gleichzeitig lassen sich größere Gewebevolumina schneller erfassen und bestimmte Moleküle gezielt markieren, wodurch neben der Struktur auch wichtige biologische Prozesse sichtbar werden.

Moderne Bildanalyse mit Künstlicher Intelligenz

Die Untersuchung des Gehirns erzeugt enorme Datenmengen. Deshalb kombiniert LICONN moderne Lichtmikroskopie mit Verfahren der Künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens.

Spezielle Algorithmen analysieren die aufgenommenen Bilder, erkennen einzelne Nervenzellen und deren Verbindungen und erstellen daraus detaillierte dreidimensionale Modelle. Dadurch können komplexe neuronale Netzwerke wesentlich schneller und präziser rekonstruiert werden als mit herkömmlichen Verfahren.

Interdisziplinäre Forschung als Schlüssel zum Erfolg

LICONN entstand in einer Zusammenarbeit von Forschenden des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) und Google Research. Das Projekt vereint Erkenntnisse aus Biologie, Physik, Chemie, Informatik und Künstlicher Intelligenz.

Gerade diese enge Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachrichtungen zeigt, wie moderne Spitzenforschung heute entsteht. Innovative Lösungen entwickeln sich häufig dort, wo verschiedene wissenschaftliche Disziplinen ihr Wissen miteinander verbinden und neue Wege beschreiten.

Große Chancen für Wissenschaft und Medizin

Die neue Methode eröffnet vielversprechende Perspektiven für die Neurowissenschaften. Da hochauflösende Untersuchungen künftig mit deutlich einfacher verfügbarer Mikroskopietechnik möglich werden könnten, lassen sich komplexe neuronale Netzwerke schneller und wirtschaftlicher analysieren. Dies könnte dazu beitragen, die Organisation des Gehirns besser zu verstehen und langfristig neue Erkenntnisse über neurologische Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder andere Erkrankungen des Nervensystems zu gewinnen.

Darüber hinaus bietet LICONN die Möglichkeit, nicht nur die Struktur von Nervenzellen zu untersuchen, sondern gleichzeitig auch molekulare Prozesse sichtbar zu machen. Dadurch erhalten Forschende zusätzliche Informationen über die Funktionsweise des Gehirns und die Kommunikation zwischen den einzelnen Nervenzellen.

Österreichische Innovation mit internationaler Strahlkraft

Die Aufnahme von LICONN in die Auswahl der „Seven Technologies to Watch 2026“ des Wissenschaftsjournals Nature unterstreicht die internationale Bedeutung dieser österreichischen Forschungsleistung. Die Auszeichnung zeigt eindrucksvoll, welches Innovationspotenzial in der Verbindung von Grundlagenforschung, moderner Bildgebung und Künstlicher Intelligenz steckt.

LICONN ist zugleich ein Beispiel dafür, dass technologische Durchbrüche nicht immer auf immer leistungsfähigeren Geräten beruhen. Oft entstehen entscheidende Fortschritte durch neue Denkansätze und die intelligente Kombination bestehender Technologien. Genau diese Fähigkeit, bekannte Verfahren neu zu denken und interdisziplinär weiterzuentwickeln, bildet eine wesentliche Grundlage für Innovationen mit weltweiter Bedeutung.

Quelle: ISTA - Institute of Science and Technology Austria, Pressemitteilung „Mit Gel zoomen – ISTA-Forschende präsentieren neue Mikroskopie-Methode um das Gehirn von Säugetieren zu rekonstruieren“, veröffentlicht am 7. Mai 2025.

Originalpublikation: M. R. Tavakoli, J. Lyudchik, M. Januszewski, V. Vistunou, N. Agudelo, J. Vorlaufer, C. Sommer, C. Kreuzinger, B. Oliveira, A. Cenameri, G. Novarino, V. Jain & J. Danzl. 2025. Light-microscopy based dense connectomic reconstruction of mammalian brain tissue. Nature. DOI: 10.1038/s41586-025-08985-1 https://www.nature.com/articles/s41586-025-08985-1

Bildquelle: KI-generierte Illustration (2026), erstellt mit ChatGPT/OpenAI zur visuellen Darstellung des Beitragsthemas.