Das Bild eines Mikroskops wird durch Licht erzeugt, das durch die Probe abgeschwächt oder verändert wurde. Aber wie kommt das Licht überhaupt auf die Probe? Spätestens jetzt muss man zwischen verschiedenen Mikroskoptypen und -techniken unterschieden. Einige davon sind fast selbsterklärend, wenn man den Namen hört. Andere sind allein schon von der Idee, wie ein Bild erzeugt wird, so abgefahren, dass man sich schon wundert wer auf so was kommt.

Das Durchlichtmikroskop (oder auch Hellfeldmikroskop) kennt man vielleicht aus der Schule. Es liefert genau das, was der Name verspricht. Ganz unten am Mikroskop-Fuß befindet sich ein Spiegel oder eine Lampe, darüber die Probe und darüber beginnt die Optik: Objektiv, Röhre, Okular. Damit kann man zum Beispiel sehr schön Pflanzenzellen betrachten, etwa in sehr dünn geschnittenen Zwiebelscheiben. Die Probe muss dabei dick genug sein, damit das Licht etwas abgeschwächt werden kann. Wenn die Probe zu durchsichtig ist, sieht man nur das Licht.
Menschliche Zellen, etwa wie aus einem Mundabstrich, wären ein Beispiel für “zu durchsichtig”. Solche Zellen, wie praktisch alle Zellen von Säugetieren, sind lediglich einige dutzend Mikrometer dick – das ist kleiner als der Durchmesser eines Haares, das etwa 100µm hat. Wenn man solche Zellen mit einem Durchlichtmikroskop betrachten will, dann muss man sie vorher behandeln, um überhaupt etwas sehen zu können. Häufig färbt man im Labor die Zellen mit Methylenblau an, was man übrigens auch zu Hause leicht machen kann. Methylenblau ist nämlich auch ein Anti-Pilzmittel in der Aquaristik, daher bekommt man es in entsprechenden Fachgeschäften.
Mit dem Fabrstoff gelingt einem auch der erste eigene “Cellfie”. Das ist leider kein Begriff aus meiner Wortschatzkammer. Meine verehrte Kollegin Dr. Lucy Petterson hat diesen Begriff geprägt, als sie ihre Cellfie-Station gebaut hat. Ein Smatphone kann nicht nur Bilder vom seinem Besitzer machen, die Kameras sind mittlerweile so gut, dass es nur die richtige, zusätzliche Optik braucht um daraus ein Mikroskop zu machen. Mit der Cellfie-Station kann man Bilder von seinen eigenen Zellen machen, dazu braucht es leidiglich einem Wattestäbchen, einem Stück Glas, dem Methylenblau Farbstoff und ein Handy. Hier gibt es die Bauanleitung.
Neben dem Durchlichtmikroskop gibt es noch viele weitere Mikroskoptypen wie etwa das Dunkelfeldmikroskop, das Phasenkontrastmikroskop oder das Elektronenmikroskop. Sie unterscheiden sich in der Art wie bobachtet wird, wie überhaupt ein Bild entsteht und wie sie aufgebaut sind. Aber darauf gehe ich in weiteren Blogposts ein.
Jetzt habe ich die ganze Zeit über Mikroskope geschrieben aber noch kein einziges Bild gezeigt. Also gibt’s jetzt zum Schluss einen kleinen Ausblick auf das, was man mit Fluoreszenzmikroskopen machen kann. Das Bild, das mir meine liebe Kollegin Christina Kath zur Verfügung gestellt hat, zeigt die Zellskelette und Kerne von Mauszellen. In der Mitte erkennt man den seltenen Fall einer entarteten Zelle, die etwas Probleme mit ihrer Teilung zu haben scheint. Christina hat vor, dieses Bild auf ihre Osterkarten zu drucken. Gar keine schlechte Idee, wie ich finde.
Beispiel Fluoreszenzmikroskop Osternets by Christina Kath

Mauszellen aus Zellkultur, in weiß und grün sind unterschiedliche Teile des Zellskeletts angefärbt, in magenta ist der Zellkern dargestellt. Das “Osternest” in der Mitte ist eine entarte Zelle. Aufnahme von Christina Kath, alle Rechte liegen bei ihr.

 


 

Fußnoten:

* dSTORM ist kurz für direct STochastic Optical Reconstruction Microscopy. Das Thema meiner Doktorarbeit, und genau deswegen steht es im ersten Satz. 😉
** Van Leeuwenhoek konnte nicht besonders gut zeichnen und beauftragte einen Illustrator, so findet man es jedenfalls in einigen Quellen.
*** Merksatz für konkav und konvex: “konkav, das bleibt die Suppe brav, konvex, da macht die Suppe klecks”.

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Kommentare (15)

  1. #1 MartinB
    9. März 2015

    “Merksatz für konkav und konvex”
    Auch schick. ich kannte bisher “konkav” heißt so, weil man da “Kaffee” reinschütten kann.

    • #2 André Lampe
      9. März 2015

      Das mit dem Kaffee gefällt mir sehr! Das kannte ich noch nicht. Danke.

  2. #3 norbert
    9. März 2015

    Ich kannte das bisher so:
    konvex –> sex

    weil weibliche Brüste sowohl konvex als auch sexy sind.

    Habe ich nicht erfunden. Wurde uns tatsächlich im Bio-Unterricht (ca. 1993) so gesagt.

    • #4 André Lampe
      9. März 2015

      Ich hab in der Schule auch einen Merksatz gelernt, der in eine ähnliche Richtung geht. Ich fand allerdings einen Merksatz mit Suppe (oder auch einen mit Kaffee) passender. Und vor allem angemessener.

  3. #5 JW
    9. März 2015

    Galileo und lächelnde Mädchen malender Erfinder? Doch eher da Vinci!

    • #6 André Lampe
      9. März 2015

      Ja. Herzlichen Dank. Ich bin so doof – wenn einen die Freude am Wortspiel überkommt, dann neigt man dazu unreflektiert daran festzuhalten. Kommt raus…

  4. #7 Fliegenschubser
    9. März 2015

    Schöner Einstieg in die Welt der Mikroskopie. “Cellfie” ist im Übrigen ein herrliches Wort, ich werde es sicherlich in Zukunft verwenden.

    Das Bild am Ende gefällt mir sehr gut! Ich vermute mal, das ist STORM? Die Aktinfilamente sehen mir zu gut aufgelöst aus für ein normales Confocal (obwohl man das ohne Scale bar nie genau wissen kann). Sind weiß und grün eingentlich unterschiedliche Kanäle, oder nur eine grün-weiße LUT? Falls es unterschiedliche sind, was genau zeigen die?

    • #8 André Lampe
      9. März 2015

      Hallo Fliegenschubser,
      Das Bild ist aus einem Weitfeld-Fluoreszenzmikroskop mit einer sCMOS Camera. Kein Confocal, keine Hochauflösung. Zur Färbung: zwei unterschiedliche Arten von Mikrotubuli, hier in grün und weiß dargestellt. Zu all diesen Themen gibt es demnächst noch was zu lesen. Geduld, bitte.

      Und Danke für die lieben Worte!

  5. #9 Fliegenschubser
    9. März 2015

    @André:
    Danke für die Antwort. Da hab ich ja voll daneben geraten, was das Bild zeigt 😀 Ich hab noch einmal genau hingeschaut, man kann erkennen, dass grün/weiß Mikrotubuli und keine Aktinfilamente sind.

    Dann werde ich mich in Geduld üben. Bin schon gespannt auf die nächsten Artikel.

  6. #10 Panagrellus
    https://evobioblog.de/
    10. März 2015

    Konvex/konkav: Da hat wohl jeder Physik-Lehrer seinen eigenen Merkspruch. Meiner erklärte es so:
    “Der Podex ist konvex”.

  7. #11 FAS
    10. März 2015

    “Ist das Mädchen brav, ist der Bauch konkav. Hatte es dann Sex, wird der Bauch konvex” – SCNR

    (so ein Spruch würde heute wohl gleich ne Anzeige gegen den Lehrer ergeben)

    • #12 André Lampe
      10. März 2015

      Ja, den kenn ich auch. Ich würde nicht sagen, dass dies gleich zu einer Anzeige führt, aber der Lehrkörper sollte sich Gedanken darüber machen ob das richtige Mittel für den Unterricht gewählt wurde. 😉
      Wäre der Spruch auf eine Schülerin gemünzt, dann würde wohl umgehende eine Anzeige herein falttern, vollkommen zu recht.

  8. […] habe bereits hier erklärt was ein Durchlichtmikroskop ist. Noch einmal kurz zusammengefasst: Licht geht durch eine […]

  9. […] viele Zellen zwischen dem Mikroskop und dem Bereich, der beobachtet werden soll. Im Gegensatz zur Durchlichtmikrokskopie oder Phasenkontrastmikroskopie ist das Problem nicht, dass man die Zellen nicht sieht weil sie zu […]

  10. […] Meine deutlichen dickeren Barthaare eignen sich für mein kleines USB-Mikroskop viel besser als meine Kopfhaare. Man erkennt deutlich, dass das eine Barthaar schneeweiß ist. Übrigens ist das hier nicht das erste Mal, dass ich mir meine Barthaare unter einem Mikroskop anschaue. Im Physikstudium haben mein hoch geschätzter Freund und Kollege Dr. Maik Stuke und ich zusammen das Fortgeschrittenen Praktikum an der Uni Bielefeld bestritten*. Beim Versuch Atomic-Force-Microscope (oder auf deutsch Rasterkraftmikroskop) konnten wir uns eine zu untersuchende Probe frei wählen und haben uns für eines meiner Barthaare entschieden. Nach etwas längerem suchen in meinen Backups habe ich auch das Protokoll und die Bilder von damals wiedergefunden. Eigentlich ist das Rasterkraftmikroskop schon einen eigenen Artikel wert, den ich sicher auch noch schreiben werde, aber ich kann ja jetzt nicht solche Bilder anteasern und euch dann nichts zeigen. Daher gibts hier jetzt das Bild von 2004 – wie ein Rasterkraftmikroskop funktioniert erkläre ich euch ein andern Mal, nur so viel: Eine sehr kleine Spitze tippt auf die Oberfläche und wir mit jedem tippen verschoben. So entsteht ein Abbild mit einer sehr hohen Auflösung, die mehr Details offenbart als ein Lichtmikroskop. […]