Geschlossenes transportables Fluoreszenzmikroskop

• Fachliche Zuordnung: Geologie und Paläontologie ; Zoologie
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 553503612

Fluoreszenzmikroskopie ist in vielen Bereichen der Biologie ein Standardverfahren. Dabei wird Licht einer spezifischen Wellenlänge auf ein Objekt gestrahlt. Filter im Strahlengang blockieren diese Wellenlänge, daher gelangt kein reflektiertes Licht in das Okular bzw. auf die Kamera. Das einfallende Licht regt aber auch das beobachtete Objekt oder Teile davon zur Fluoreszenz an. Fluoreszenzlicht hat immer eine längere Wellenlänge als das Anregungslicht und wird dadurch nicht durch den Filter im Strahlengang blockiert, weshalb selektiv beobachtet werden kann. Häufig wird Epi-Fluoreszenzmikroskopie mit spezifischen Fluorophoren kombiniert, die durch Antikörpermarkierung an ausgewählte Strukturen gekoppelt und diese dadurch gezielt sichtbar gemacht werden, etwa im Bereich Neuroanatomie, Entwicklungsbiologie oder auch für die Betrachtung intrazellulärer Prozesse. Hierbei wird häufig Autofluoreszenz beobachtet. Dabei zeigen nicht durch Fluorophore markierte Teile des Objektes Fluoreszenz, was oft störend wirkt, aber auch eine Reihe von Einsatzmöglichkeiten bietet, bspw. bei der Dokumentation historisch wertvollen Museumsmaterials, das nicht gefärbt werden darf, oder auch von Fossilien. Weisen diese Autofluoreszenz auf, können sie mit Epi-Fluoreszenzmikroskopie dokumentiert werden und erlauben dabei Betrachtungen, die mit herkömmlicher Durchlicht- oder Auflichtbeleuchtung nicht möglich sind. Die Kombination der Fluoreszenz mit Komposit-Bildgebung ist dabei besonders hilfreich. Hierzu wird jeder Bildausschnitt mit einem Bildstapel dokumentiert, wobei nach jeder Aufnahme die Fokusebene um einen vorher festgelegten Schritt verschoben. Da viele Strukturen größer sind als die Schärfentiefe der Optik, kann nur so die gesamte Struktur scharf abgebildet werden. Die Bildstapel werden dann zu einem durchgängig scharfen Bild verrechnet. Weiterhin werden aneinandergrenzende Bildausschnitte zu Panoramabildern zusammengefügt, wodurch ganze Tiere dokumentiert werden können. Eine weitere Verbesserung der Bilder lässt sich erzielen, indem jedes einzelne Bild mit mehreren Belichtungen ausgeführt wird (HDR), was Unter- oder Überbelichtung bestimmter Bereiche des Kompositbildes verhindert. Auch Oberflächenstrukturen können durch Autofluoreszenzmikroskopie dokumentiert werden, wobei die resultierenden Bilder eher rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen ähneln, allerdings ohne aufwändige Präparationen. Auch die Dokumentation in Flüssigkeit ohne weitere Präparation ist möglich. Die Verwendung von ESEM (Environmental Scanning Electron Microscopy), welche mit wesentlich weniger bis hin zu gar keinen Präparationen auskommt, ist dabei in vielen Fällen nicht besser geeignet, denn in Flüssigkeit aufbewahrte Proben müssen für die Dokumentation aus der Flüssigkeit geholt werden. Das hier beantragte geschlossene Fluoreszenzmikroskop erlaubt Arbeiten in normal belichteten Räumen. Die Transportfunktion des Mikroskops ist für den Einsatz direkt in Museumssammlungen relevant.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Geschlossenes transportables Fluoreszenzmikroskop
• Gerätegruppe: 5000 Labormikroskope
• Antragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Leiter: Professor Dr. Joachim Tobias Haug