Wie funktioniert ein modernes Forschungsmikroskop?

Oder anders ausgedrückt: Was kann ein modernes Forschungsmikroskop so alles?

Dieser Frage bin ich nachgegangen, und zwar in der Charité Berlin, auf dem Campus Mitte, gleich neben dem Hauptbahnhof, in der Advanced Medical Bioimaging Core Facility (kurz: AMBIO). Diese Facheinrichtung für Mikroskopie wird von Dr. Jan Schmoranzer geleitet. Wir beide kennen uns ganz gut, er hatte die Bürde meine Doktorarbeit zu betreuen. Bei Jan bin ich genau richtig mit meiner Frage – nicht nur hat er in der Facility einige Mikroskope herumstehen, er ist auch Ansprechpartner für alle Wissenschaftler*innen in der Charité, die aufwendige, neue oder einfach nur gut durchdachte Fragestellungen mit einem Experiment am Mikroskop beantworten wollen.

Aber sprechen wir kurz über den Elefanten im Raum: Ich hab hier lange nicht geblogt, sorry. Ich werde nun wieder öfter hier ein paar Zeilen schreiben, und mein Besuch an der Charité ist der passende Auftakt dafür. Denn ich bin da nicht nur vorbei gegangen für diesen Artikel – ich hab mit Jan zusammen auch einen Live-Stream auf meinem twitch-Kanal twitch.tv/andereLampe gemacht, mit derselben Fragestellung. Den vergangen Live-Stream habe ich auch aufgezeichnet und er ist hier anzuschauen (direkter Link zur Playlist auf YouTube):

Mikroskopie live aus der Charité

Wir planen, einen solchen Live-Stream öfter zu machen, und dabei wird definitiv immer das ein oder andere Thema zur Sprache kommen, über das ich dann hier auch etwas ausführlicher, mit mehr Ruhe und vielen Bildern schreiben kann. Der nächste Live-Stream ist in der Tat schon geplant, und zwar am Mi 24.01.2024 ab 19 Uhr auf meinem twitch-Kanal twitch.tv/andereLampe – da kann man einfach so zuschauen, nur zum chatten benötigt man einen Account bei twitch. Eine Aufzeichnung wird es dann kurz danach auch wieder auf YouTube geben, genau wie oben auch schon, aufgeteilt in einige Folgen und jeweils auch durchstrukturiert mit Kapitelmarken.

Vergrößerung ist gar nicht so wichtig – es geht um die Details

Während des Live-Streams kam mehrfach die Frage nach der Vergrößerung. Und die Antwort darauf, also welche Vergrößerung hat denn jetzt genau das Objektiv, das ich gerade benutze, ist für ein Wissenschaftly am Mikroskop gar nicht so relevant wie man denkt. Es ist eher eine Abwägung zwischen Sichtfeld und Details. Wenn ich ein großes Sichtfeld haben will, um viel von meiner Probe zu sehen, ist dies möglich, aber auf Kosten der Details. Andersherum, will ich vor allem viele Details in meiner Probe ausmachen, geht das auch, allerdings nur, wenn ich in Kauf nehme, dass mein Sichtfeld kleiner ist. Und die Entscheidung trifft man, in dem man das passende Objektiv wählt. Alle Bilder hier sind mit Maßstab versehen und ich habe schon früher einmal über das Thema gebloggt, gerantet könnte man auch sagen: Mikroskopbilder: Maßstab vs. Vergrößerung.

Fluoreszenzmikroskopie: Kern in cyan, Mitochondrien in magenta, Aktin in grün. Maßstab links unten 0,1mm oder 100µm. Aufgenommen mit einem 40fach Objektiv. Der blaue Rahmen ist für ein Vergleichsbild, das später kommt. (CC BY-SA 4.0 Dr. André Lampe)

Hier handelt es sich um ein Fluoreszenzbild – in der Probe wurden bestimmte Strukturen markiert und dann, jeder Kanal einzeln, zum Leuchten gebracht. Wie das genau geht, habe ich schon in Farbe und das Fluoreszenzmikroskop erklärt. Im Bild oben wurde “die Mitte” gewählt, das 40fach Objektiv. Wir haben im Stream verschiedene Objektive durchprobiert, für die Fluoreszenz-Aufnahmen benutzten wir ein 20fach, ein 40fach und ein 60fach Objektiv. Oben sieht man die Aufnahme mit dem 40fach Objektiv, und hier drunter “mehr Überblick auf Kosten der Details” mit dem 20fach Objektiv.

Fluoreszenzmikroskopie: Kern in cyan, Mitochondrien in magenta, Aktin in grün. Maßstab links unten 0,1mm oder 100µm. Aufgenommen mit einem 20fach Objektiv. Der blaue Rahmen ist für ein Vergleichsbild, das später kommt. Der gelbe Rahmen zeigt das Sichtfeld für die Aufnahme mit dem 40fach Objektiv. (CC BY-SA 4.0 Dr. André Lampe)