Mikroskope

Mikroskope: Für die richtige Sicht bei Untersuchungen

Ob Medizin, Biologie oder andere Wissenschaften: Ohne Mikroskope wären viele spannende wissenschaftliche Untersuchungen nicht möglich gewesen und unser heutiges Wissen deutlich kleiner. Im Alltag des Labors gehören Mikroskope noch immer zu einem der wichtigsten Arbeitsgeräte - sei es in der Forschung oder zur Diagnostik in Medizin und Zahnmedizin. In diesem Ratgeber zeigen wir Ihnen, aus welchen Teilen klassische Mikroskope bestehen, was ein Digitalmikroskop davon unterscheidet und wie Sie sich beim Kauf für das richtige Modell entscheiden.

Durch- und Auflichtmikroskope: Der grundlegende Aufbau

Ob es sich um ein Durchlicht- oder ein Auflichtmikroskop handelt, ist unbedeutend: Jedes Lichtmikroskop besteht aus bestimmten optischen Komponenten.

Das Okular

Das Okular ist zylindrisch geformt und besitzt stets mindestens zwei Linsen. Eine Blendscheibe sitzt am oberen Ende.

In Sachen Funktion stellt das Okular eine Art Bindeglied dar: Das erzeugte Zwischenbild wird so gedreht, dass der Betrachter es hochkant und seitenrichtig sehen kann. Meist kann das Okular getauscht werden, wodurch auch mitbestimmt wird, wie stark vergrößert beobachtet werden kann.

Besitzt das Mikroskop nur ein Okular, spricht man auch davon, dass es monokular ist. Dies stellt die klassische Variante dieses Arbeitsgerätes dar, ist im professionellen Labor aber eher selten anzutreffen. Hier haben sich binokulare Mikroskope durchgesetzt, die ein ermüdungsfreies Arbeiten auch über längere Zeiträume und ein bequemes Sehen ermöglichen. Noch mehr Möglichkeiten bieten trinokulare Modelle: Sie können mit beiden Augen genutzt werden und ermöglichen zusätzlich den Anschluss eines Aufnahmegerätes, beispielsweise einer geeigneten Digitalkamera.

Mikroskoptisch

Auf den Tisch wird das zu untersuchende Präparat aufgelegt. Der dazu genutzte Objektträger besteht aus Glas und lässt so das Licht durch die Probe, welche nun durch das Okular untersucht werden kann. Die Objektträger werden meist als Paar genutzt, um die Probe dazwischen zu fixieren und können am Tisch mit Klammern gesichert werden.

Beim Arbeiten mit hohen Vergrößerungen, wie es im Labor größtenteils die Regel ist, kann der Objektträger kaum mehr von Hand bewegt werden. Dann sollte der Tisch eine mechanische Steuerung über fein anzusteuernde Bedienknöpfe bieten.

Die Lichtquelle

Eine ausreichende Lichtquelle ist für ein korrektes, zügiges Arbeiten unerlässlich. Während bei einfachen Modellen Spiegel genutzt werden, um das Licht zu leiten, bedienen sich hochwertige Geräte einer kontrollierbaren Lichtquelle. Halogen ist hier noch immer ein Standard-Leuchtmittel, jedoch nehmen LEDs einen zunehmenden Rang als Lichtquelle ein. Im professionellen Setting ist eine Köhler-Beleuchtung eine häufige Wahl.

Der Unterschied zwischen Durch- und Auflichtmikroskop ist leicht erklärt: Während beim Durchlichtmikroskop das Licht von unten direkt auf den Objektträger fällt, befindet sich die Lichtquelle beim Auflichtmikroskop neben dem Kreuztisch. Diese Form der Beleuchtung kommt vor allem zur Untersuchung nicht durchleuchtbarer Untersuchungsgegenstände zum Einsatz.

Das Objektiv

Das ist vielleicht das Herzstück des Mikroskops. Genauer formuliert bilden mehrere Linsen am unteren Ende des Gerätes dieses Bauteil. Umgeben sind sie in aller Regel von einem eigenen Zylindergehäuse. Um schnell unterschiedliche Vergrößerungen realisieren zu können, werden bei modernen Geräten mehrere Objektive in einem Revolverkopf angeordnet.

Zwei Parameter werden zur Beschreibung der Güte eines Objektivs herangezogen: einerseits die Vergrößerung und andererseits die numerische Apertur. Aus der Kombination beider Werte ergibt sich die individuelle Brennweite. Meist geht stark vergrößertes Arbeiten auch mit einer hohen numerischen Apertur einher, Nebeneffekt ist hier eine geringe Tiefenschärfe. Hochleistungsobjektive, wie sie in Medizin und Forschung häufig Anwendung finden, benötigen oft speziell angepasste Okulare.

Der Kondensor

Der Kondensor bündelt das Licht der Beleuchtungsquelle in Durchlichtmikroskopen auf das zu untersuchende Objekt. Dies wird durch eine spezifische Kombination von Linsen ermöglicht. Über Steuerelemente können Blenden und Filter zugeschaltet werden, welche die Beleuchtung anpassbar machen. Einige Beleuchtungstechniken erfordern weitere optische Bauteile, so etwa die Dunkelfeld- oder die Phasenkontrastmikroskopie.

Das Stativ

Das Stativ hält die optischen Bauteile des Mikroskops zusammen und ermöglicht damit erst deren zielgerichtete, komfortable Nutzung. Das Stativ ist starr und besitzt einen stabilen Standfuß. An Befestigungspunkten können Bedienelemente für die Steuerung des Gerätes angebracht werden, etwa Rändelräder für Grob- und Feinfokus. Auch Steuerungselemente für die Beleuchtung oder den Kondensor können am Stativ befestigt werden und erhöhen so den Bedienkomfort.

Das digitale Mikroskop

Digitalmikroskope spielen eine zunehmende Rolle im Labor, denn sie ermöglichen ein besonders feines und komfortables Arbeiten. Solche Modelle sind ab Werk mit einer speziellen Kamera ausgestattet, welche die Untersuchung statt durch ein Okular an einem Computerbildschirm oder Display ermöglicht. Auch die Steuerung des Mikroskops kann über den Computer verlaufen. Beim digitalen Arbeiten kann das Bild oft detaillierter analysiert werden, was gerade in der Histologie eine bedeutende Rolle spielt. Auch für die Augen ist diese Form des Arbeitens entspannter als der ständige physische Kontakt zum Okular.

Grundsätzlich bedienen sich auch digitale Mikroskope ähnlicher optischer Aufbauten und Komponenten wie herkömmliche Varianten. Hier spielt eine leistungsstarke Beleuchtung allerdings eine zentrale Rolle. Meist werden daher hochwertige Lichtquellen mit Halogen oder LED als Leuchtmittel gewählt.

Mikroskope kaufen: Darauf sollten Sie beim Kauf achten

Im Labor ist das Mikroskop in erster Linie ein Arbeitswerkzeug - und damit ist auch beim Kauf eines solchen der Verwendungszweck maßgeblich. Im medizinischen Bereich sind meist Durchlichtmikroskope mit sehr hohen Vergrößerungen bis zum 1000-Fachen gefragt. Damit lassen sich dann auch Bakterien untersuchen. Das ist also ein entscheidendes Kriterium. Auch die Frage, ob Durch- oder Auflichtmikroskop, sollte zu Anfang geklärt werden.

Überlegen Sie auch, wie lange Sie oder Ihre Mitarbeiter am Mikroskop-Arbeitsplatz tätig sein werden. Wenn lange am Stück gearbeitet werden soll, ist die Anschaffung eines binokularen Mikroskops nahezu unumgänglich. Soll die virtuelle Umgebung eingebunden werden, ist ein trinoluklares Modell oder ein Gerät für Digitalmikroskopie die richtige Wahl.

Erst nach all diesen Kriterien sollte das Budget eine Rolle spielen. In jedem Fall sollten Sie sich vor dem Kauf eines teuren Mikroskops dazu auf fachlich hohem Niveau beraten lassen.