Fluoreszenzmikroskopie

Die Fluoreszenzmikroskopie ist eine spezielle Form der Lichtmikroskopie, die sich dank ihrer Vorteile bei Kontrast, Selektivität und Einfachheit der Einfärbung weltweit durchgesetzt hat und insbesondere in den Lebenswissenschaften (Life Sciences) häufig Anwendung findet.

Von Dr. Jakob Bierwagen, AHF analysentechnik AG

Der Hintergrund

Das menschliche Auge ist ein beeindruckendes Organ, dessen Auflösungsvermögen ungefähr 2 Winkelminuten beträgt. Dadurch kann man eine Ortsauflösung von bis zu 15 µm erreichen – dreimal mal feiner als ein menschliches Haar. Will man jedoch Objekte untersuchen, die noch deutlich kleinere Strukturen haben, wird ein Mikroskop benötigt. Der am häufigsten verwendete Mikroskoptyp ist das Lichtmikroskop, da hier der Anwender seine Augen als Detektoren verwenden kann. Um die sehr kleinen Objekte voneinander unterscheiden zu können, ist ausreichend Kontrast erforderlich. Da organische Proben meist farblos oder uniform-farbig sind, werden hierfür Kontrastmittel, wie zum Beispiel Fluoreszenzfarbstoffe eingesetzt.

Dabei ist der Fluoreszenzeffekt ein intramolekularer Effekt, bei dem ein Farbstoffmolekül ein Lichtphoton mit höherer Energie (z.B. blaues Licht) absorbiert, einen Teil davon in Wärme umwandelt und anschließend ein Photon mit geringerer Energie (z.B. grünes Licht) wieder emittiert. Durch diesen Farbwechsel ist es möglich, das Licht, das für die Anregung des Farbstoffs verwendet wird, durch dielektrische Filter abzutrennen. Dadurch sieht man nur die in grün leuchtenden Strukturen, welche mit dem Farbstoff angefärbt sind.

Auf den richtigen Filter kommt es an

Entscheidend ist, sehr gute optische Filter zu verwenden, da nur so eine ausreichende Unterdrückung von 1:106 des Anregungslichts erreicht wird, um das schwache Fluoreszenzlicht zu sehen. Um sicher zu gehen, dass die Mikroskop-Lichtquelle die Probe mit der richtigen Wellenlänge beleuchtet, verwendet man auch im Anregungspfad einen dielektrischen Filter, der alle anderen Wellenlängen unterdrückt. Da in der Regel bei einem Fluoreszenzmikroskop sowohl die Anregung als auch die Detektion von der Probe nur über eine Objektivlinse abläuft, benötigt man zusätzlich zu Anregungs- und Emissionsfilter noch einen sogenannten dichroitischen Strahlenteiler. Dies ist ein Spiegel, der abhängig von der Wellenlänge transparent oder reflektiv wirkt. Im oben beschriebenen Fall sollte er blaues Licht aus der Anregung auf die Probe reflektieren, während grünes Licht durch den Spiegel und dem Emissionsfilter zum Betrachter gelangt.

Wir helfen Ihnen

Bei AHF analysentechnik finden Sie eine große Auswahl dieser optischen Filter, die sich beim Einsatz in der Fluoreszenzmikroskopie bestens bewährt haben. Wir helfen Ihnen gerne bei der Auswahl der passenden Filter für Ihr Mikroskop und Ihre spezifische Fragestellung. Dabei profitieren Sie von unserer langjährigen interdisziplinären Erfahrung in der Mikroskopie.

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