Ein ehemals unsichtbares Reich wurde Anfang des 17. Jahrhunderts mit dem Bau der ersten zusammengesetzten Mikroskope enthüllt, was zu einer grundlegenden Revision des wissenschaftlichen Verständnisses führte. Grundlegende Verbundmikroskope gehören heute zur Standardausrüstung in Medizin und Naturwissenschaften. Durchgelassenes sichtbares Licht scheint durch dünne Präparate zur Vergrößerung. Ab 1931 wurden Transmissions- und Rasterelektronenmikroskope entwickelt. Sie verwenden kein optisches Licht, sondern Elektronenstrahlen und Magnetfelder, um Proben zu betrachten. Vor allem für die institutionelle Forschung erfordert die Probenvorbereitung eine komplexe und teure Ausrüstung.
Zusammengesetzte Mikroskope verstehen
Es gibt mehrere spezialisierte Arten von zusammengesetzten Mikroskopen, aber Hellfeldmikroskope sind am häufigsten. Proben für sie sollten nur einige Mikrometer dick sein, was einem Millionstel Meter entspricht. Dickere Präparate lassen nicht genug Licht durch und erlauben keine präzise Fokussierung. Hellfeldmikroskope haben einen Tubus mit Objektivlinsen unten, der der Probe am nächsten ist, und einer Okularlinse oder einem Okular oben. Auf einem Objektivrevolver drehen sich mehrere Objektive unterschiedlicher Vergrößerung. Der Objekttisch direkt unter dem Objektivrevolver hält den Objektträger, und darunter strahlt eine Lichtquelle durch einen Kondensor auf die Probe. Moderne zusammengesetzte Mikroskope können ein Objekt auf das 1.000- bis 2.000-fache seiner ursprünglichen Abmessungen vergrößern.
Ganze Reittiere
Bei kleinen Gegenständen wie Haaren, kleinen Insekten, Insektenteilen oder Pollenkörnern wird die Probe direkt auf den Mittelteil eines Objektträger aus Glas oder Kunststoff mit etwas Eindeckmedium, meist ein Kunst- oder Naturharzprodukt für dauerhafte Folien. Bei temporären Objektträgern, wie einem Tropfen Teichwasser mit Mikroorganismen, ist das Wasser das Eindeckmedium. Proben mit einem Deckglas, einem runden oder quadratischen sehr dünnen Stück Glas oder Kunststoff schützen. Einige Proben müssen mit natürlichen oder synthetischen Farbstoffen gefärbt werden, die für die Mikroskopie geeignet sind, um gut gesehen zu werden.
Kürbisse und Abstriche
Eine einfache Möglichkeit, eine dünne Probe vorzubereiten, besteht darin, ein kleines Stück Gewebe unter dem Deckglas zu quetschen oder zu glätten. Wird häufig in Pflanzenproben verwendet, um Chromosomen, schnell wachsende Gewebe wie Wurzelspitzen oder Staubbeutel zu sehen see in der Zellteilung werden in Fixiermittel konserviert, dann aufgeweicht und gefärbt, um die Chromosomen. Sanfter Druck vom Radiergummiende eines Bleistifts, der über der mit dem Deckglas abgedeckten Probe zentriert ist, drückt die Zellen in eine einzelne Schicht auseinander. Bei Abstrichen wird die Probe unter Verwendung eines anderen Objektträgers als Spreizer dünn auf einem Objektträger verteilt, und der resultierende Abstrich wird getrocknet und gefärbt. In der Medizin werden Proben von Körperflüssigkeiten wie Blut, Liquor oder Sperma verschmiert.
Gefärbte Gewebeschnitte
Ein komplizierterer Schnittvorgang tritt auf, wenn die Struktur und Organisation eines ganzen kleinen Organismus oder eines Gewebestücks untersucht werden müssen. Bei den meisten Proben wird zuerst das Gewebe konserviert und gehärtet und das Wasser entfernt. Dann wird die Probe in ein starres Medium wie Wachs oder Kunststoff eingebettet und mit einer Präzisionsmaschine, einem sogenannten Mikrotom, in sehr dünne Abschnitte von nur einigen Mikrometern Dicke geschnitten. Die Probe wird orientiert, um beim Schneiden Querschnitte oder Längsschnitte zu ergeben. Die Schnitte werden auf Objektträger geklebt, das Einbettungsmedium entfernt und die Gewebe gefärbt, um Strukturen und Zellen zu differenzieren. Wo es auf Schnelligkeit ankommt, wie zum Beispiel bei chirurgischen Biopsien bei Krebs, werden Proben eingefroren, mit einem Gefriermikrotom geschnitten, gefärbt und untersucht.