Unsere Seite auf

Linksammlung zu allen Themen aus Analytik und Labor
Linksammlung durchsuchen


 

   Kurze Einführung zum Thema Mikroskopie


Ziel der Mikroskopie ist es, Strukturen und Details darzustellen, die für das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges zu klein sind.

Es gibt verschiedene Mikroskopie-Arten:

Lichtmikroskopie:
Bei der Lichtmikroskopie wird Licht durch das Objekt absorbiert, gebeugt bzw. gebrochen (Durchlichtmikroskopie), bzw. am Objekt reflektiert (Auflichtmikroskopie). Mindestens zwei Linsensysteme (Objektiv und Okular) führen dann zur vergrösserten Abbildung. Das Auflösungsvermögen ist von der Wellenlänge des Lichtes abhängig.

Fluoreszenzmikroskopie:
Die Fluoreszenzmikroskopie gehört zur Lichtmikroskopie. Ein fluoreszierender Stoff in der Probe wird mit Licht der geeigneten Wellenlänge zum Leuchten angeregt. Die Fluoreszenzfarbstoffe emittieren das Licht. Das emittierte Licht ist immer langwelliger als das anregende Licht war (Soke's Shift). Im Strahlengang kann das Fluorenszenzlicht vom anregenden Licht durch optische Filter getrennt und dann zum Okular, bzw. zur Fotokamera weitergeleitet werden. Die Auflösungsgrenze des Fluorezenzmikroskopes kann weit unter der des Lichtmikroskopes liegen, wodurch intrazelluläre Strukturen sehr genau lokalisiert werden können. Vorgänge in lebenden Zellen können sehr gut studiert werden.

Konfokalmikroskopie:
Dies ist eine besondere Form der Licht- bzw. Fluoreszenzmikroskopie, bei der dünne optische Schnitte zu einem 3D-Bild zusammengesetzt werden. Da alle Schnitte optisch "scharf" sind, entsteht ein durch und durch fokussiertes 3D-Bild.

STED-Mikroskopie ist eine Methode der Fluoreszenzmikroskopie, mit der die Abbe'sche Auflösungsgrenze umgangen werden kann, so dass Strukturen mit großer Detailschärfe und struktureller Information räumlich dargestellt werden können. Mit einem STED-Mikroskop ist eine bessere Auflösung als in einem herkömmlichen Laser-Raster-Mikroskop möglich. Im Oktober 2014 wurde Stefan Hell für die Arbeiten am STED mit dem Nobelpreis der Chemie ausgezeichnet.

Elektronenmikroskopie:
Die Elektronenmikroskopie verwendet Elektonenstrahlen anstatt Licht. Da diese eine sehr viel kürzere Wellenlänge als sichtbares Licht haben, erreicht man eine höhere Auflösung. Es gibt verschiedene Methoden der Elektronenmikroskopie.

Transmissionselektronenmikroskopie (TEM):
Hier wird ein dünnes Objekt von Elektronen durchstrahlt. Es entspricht der Durchlichtmikroskopie, bei der hauptsächlich die Absorption eine Rolle spielt. Zur Zeit liegt das Auflösungsvermögen bei ca. 0,05 nm.

Rasterelektronenmikroskopie (REM), Scanning Elektron Microscopy (SEM):
Ein Elektronenstrahl wird in einem bestimmten Raster über die mit Gold bedampfte Probe geführt. Die von der Objektoberfläche emittierten Sekundärelektronen werden gemessen und in ein optisches Bild umgewandelt. Um einen ungestörten Elektronenstrahl zu erreichen wird die Messung im Hochvakuum durchgeführt.

Rasterkraftmikroskopie, Atomic Force Microscopy (AFM):
Diese Methode dient zur Oberflächendarstellung. Mit einer an einer Blattfeder befestigten "atomaren" Nadel wird die Probe in einem definierten Raster abgetastet. Durch die atomaren Kräfte wird der Abstand zur Oberfläche konstant gehalten. Die Verbiegung der Blattfeder wird durch Reflexion von Laserlicht mit optischen Sensoren aufgenommen und zeilenweise dargestellt.

Rastertunnelmikroskopie, Scanning Tunnelling Microscopy (STM):
Bei der Rastetunnelmikroskopie werden Oberflächen durch Messung des Stromflusses zwischen einer elektrisch leitenden Spitze und der ebenso leitenden Probe dargestellt. Nicht elektrisch leitende Proben müssen mit Gold, Graphit oder Chrom bedampft werden. Auch hier wird die Spitze in einem bestimmten Raster über das Objekt geführt.

Röntgenmikroskopie:
Bei der Röntgenmikroskopie nutzt man Röntgenstrahlung anstatt sichtbares Licht. Durch die kürzere Wellenlänge erhält man eine höhere Auflösung. Auch weitere Wechselwirkungen der Probe mit den Röntgenstrahlung können gemessen werden, z.B. das Durchdringungsvermögen oder der Elementkontrast. Weitere Vorteile der Röntgenmikroskopie: die Proben können dicker als bei der Elektonenmikroskopie sein, es ist keine elektrische Leitfähigkeit nötig, biologisches Material muss weder gefärbt, noch in ein Tägermaterial eingebettet, noch in extrem dünne Proben geschnitten werden.

Abonnieren:

Empfehlen: