Mikroskope

Warum gibt es so große Preisunterschiede bei Mikroskopen? Ein robustes Stativ, eine hochwertige Beleuchtung, eine farbkorrigierte Optik - darauf kommt es an.

• Ein robustes, schweres Stativ, das ein stabiles Bild und genaue Fokussierung ermöglicht.
• Eine hochwertige Beleuchtung, bestehend aus Lichtquelle, Leuchtfeldblende und Kondensor mit Aperturblende.
• Eine farbkorrigierte Optik, bestehend aus zusammenpassenden Okularen und Objektiven. Zusätzlich sollte Wert auf die Ausbaufähigkeit des Mikroskops gelegt werden.

Vergrößerung ist kein Qualitätsmerkmal. Der Unterschied besteht in der Stabilität der Mechanik, der hochwertigen Optik mit Korrekturen hinsichtlich der Farbverschiebung und der Randschärfe. Für die Korrektur der Randschärfe können zum Beispiel bis zu 9 Linsen nötig sein. Außerdem ist die Beleuchtung ein Gütekriterium, die gewährleistet, dass das Objekt gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Diese drei Komponenten müssen optimal aufeinander abgestimmt sein. Nur so kann zur Vergrößerung auch der nötige Kontrast erreicht werden, der es ermöglicht, einzelne Bildpunkte zu unterscheiden.

Plan bedeutet, dass das gesamte Bildfeld bis zum Rand scharf abgebildet wird. Durch die gekrümmte Linse ist der Rand des Bildes unscharf. Diese Unschärfe wird durch den Einsatz mehrerer entgegenwirkender Linsen ausgeglichen. Objektive, die plan sind, spielen vor allem für medizinische oder Routineeinsätze eine wichtige Rolle.

Für den normalen mikroskopischen Einsatz ist die chromatische Korrektur von größerer Bedeutung. Die Objektive tragen die Bezeichnung achromatisch, neofluar, apochromatisch.

Der Brechungsindex verschiedener Wellenlängen (Farben) ist nicht gleich. Das führt zu Abbildungsfehlern, die in Form von Farbsäumen um Partikel herum sichtbar werden.

Bei der DIN-Optik ist die Tubuslänge auf 160mm ausgelegt, die Abgleichlänge beträgt 45mm, die Objektive haben einheitliche RMS-Gewinde. Theoretisch sind auf diese Weise alle optischen Elemente von Mikroskopen unterschiedlicher Hersteller kombinierbar. Nicht einheitlich sind dabei jedoch die chromatischen Korrekturen, was zu Farbsäumen um Brechungsobjekte führen kann.

Bei der Unendlichoptik wird durch parallele Strahlführung im Tubus eine Verlängerung des Tubus ermöglicht. Dies dient vor allem dazu, zusätzliche optische Elemente einzubringen. Ein wichtiges Beispiel ist der Strahlteiler, der für die Fotografie in den Strahlengang eingebracht wird. Der Strahl wird danach durch eine Tubuslinse zum Zwischenbild fokussiert. Die Fokuslinse wird zusätzlich zur Korrektur von chromatischen Fehlern eingesetzt, was zu einem voll korrigierten Zwischenbild führt.

Dies ist wiederum für die Fotografie wichtig, da bei der DIN-Optik die chromatische Korrektur erst in den Okularen erfolgt und beim trinokularen Mikroskop eine Korrekturlinse erforderlich ist. Ein weiterer wichtiger Einsatzbereich ist die Fluoreszenzmikroskopie, wo diverse Filter in den Tubus eingebracht werden. Zusätzlich zu diesen Vorteilen wird bei verlängertem Tubus das störende Streulicht minimiert. Nachteilig ist, dass jeder Hersteller unterschiedliche Komponenten benutzt und diese somit nicht mehr austauschbar sind.

Die Köhler’sche Beleuchtung setzt sich aus vier Komponenten zusammen:

• Kollektor im Fuß des Mikroskops
• Leuchtfeldblende im Fuß des Mikroskops
• Kondensor mit
• Aperturblende

Beim Köhlern werden diese vier Komponenten so zum Fokus gebracht, dass ein paralleler Lichtstrahl das Präparat gleichmäßig verteilt durchfließt.

Wozu brauche ich eine Leuchtfeldblende?

Die Leuchtfeldblende dient dazu, die beleuchtete Fläche auf das Sehfeld zu beschränken. Das verhindert störendes Streulicht. Zudem ist es bei der Zentrierung des Kondensors hilfreich.

Wozu braucht man einen Präparatschutz

Die Länge der Objektive steigt mit der Vergrößerung. Besonders bei Immersionsöl-Objektiven ist der verbleibende Spalt zwischen Objektiv und Präparat sehr gering. Beim Einschwenken des Objektivs kann das Präparat durch die diagonale Objektivlänge beschädigt werden. Eine Federung der Objektivspitze verhindert die Zerstörung des Präparats.

10x - 40x

• Mineralien, Briefmarken, Elektronik
• Industrieanwendungen
• Insekten, Insektenlarven

40x - 80x

• Pflanzenzellen

40x – 100x

• Größere Einzeller

100x – 200x

• Fischparasiten
• Einzeller (Glockentierchen)

400x

• Pilze, Pollen
• Spermien
• Blut

1000x

• Bakterien
• Chromosomen

Stereo-Mikroskope fristen noch immer ein Mauerblümchen-Dasein neben den biologischen Mikroskopen, die mit bis zu 1000-facher Vergrößerung glänzen können.

Dabei sind sie die eigentlichen Stars der Vergrößerung!

Im Gegensatz zu Mikroskopen haben Stereo-Mikroskope zwei Objektivausgänge und gewährleisten auf diese Weise Stereo-Sehen. Auf- und Durchlicht sorgen dabei für hohen Kontrast und Tiefenschärfe, auch bei undurchsichtigen Objekten. Schräge Beleuchtung und Schattenbildung erhöhen das 3D-Erlebnis und vereinfachen es, sich das Objekt vorzustellen. Mühselige Dünnschnitte und Präparationen sind nicht nötig. Der große Objektivabstand vom Präparat ermöglicht es, das Objekt zu bearbeiten. Ein großes Sehfeld verhilft zu einem guten Überblick.

Besonders angenehm ist die Arbeit mit Stereo-Zoom-Mikroskopen: Die stufenlose Vergrößerung liegt zumeist zwischen 7-fach und 45-fach. Wegen der Perfokaloptik muss beim Zoomen nur geringfügig nachfokussiert werden. Bei hochwertigen Geräten gewährleisten Klickstops Größenmessung. Durch entsprechende Vorsatzobjektive kann diese Vergrößerung verdoppelt werden und somit eine 90-fache Vergrößerung erreicht, was die freihändige Manipulation am Präparat schon überschreitet. Aber auch eine Verringerung der Vergrößerung ist durch Vorsatzobjektive möglich, wobei der Arbeitsabstand zunimmt.

Zunächst zu Geräten, die speziell für Ausbildung und Unterricht konstruiert wurden.

Ihre Merkmale sind:

• Kompaktes Stativ
• Integriertes Auf- und Durchlicht
• Solide Optik
• Mikroskope für jedes Budget
• Für jede Anforderung und jeden Ausbildungsstand

Sie eignen sich besonders für die Bestimmung von Gliedertieren und Würmern sowie deren Larven. Diese können lebend beobachtet oder für anatomische Untersuchungen präpariert werden. Auch für den Botanikunterricht zur vergleichenden Morphologie sind Stereo-Zoom Mikroskope unverzichtbar. Angehende Geologen verwenden Stereo-Zoom-Mikroskope zum Vergleich von Fossilien und Mineralien. Die Anwendungsmöglichkeiten sind mannigfach. Deswegen gibt es auch eine große Auswahl.

Um einen Überblick zu ermöglichen, haben wir eine Übersichttabelle Ausbildung erstellt.

Geräte, die speziell für die Industrie designed sind, haben folgende Merkmale

Die Merkmale:

• Schweres, oft überhängendes Stativ mit variabler Einstellbarkeit der Höhe für die Untersuchung großer Gegenstände
• ESD-sichere Materialien für SMD
• Großer Arbeitsabstand zur Manipulation von Objekten unter dem Mikroskop
• Oft nur Auflicht oder ohne Lichtquelle zur spezifischen Beleuchtung opaker Gegenstände durch Ring- oder Kaltlicht
• Verarbeitung robust, zur täglichen Benutzung

Die Detailarbeiten von Goldschmieden oder in Dentallaboren sind schon lange ohne Stereo-Mikroskop undenkbar. Doch auch in der modernen Fertigungstechnik gibt es unzählige Anwendungsmöglichkeiten für Stereo-Zoom-Mikroskope. Immer kleiner und feiner werdende Komponenten erfordern eine immer bessere Bildauflösung. Dies gilt vor allem für die Halbleiterindustrie und Leiterplatten. Der Qualitätskontrolle und Dokumentation von Werkstücken und deren Fertigungsprozessen wird immer mehr Gewicht beigemessen. Gute optische Geräte mit Bildverarbeitung sind dafür unabdingbar. Und kann sich heutzutage jemand forensische Untersuchungen ohne Mikroskop und Stereomikroskop vorstellen? In Fernsehkrimis liegt die Aufklärungsquote zumindest nahe 100%. Wie sollte das ohne Stereo-Zoom-Mikroskop möglich sein!

In-vitro-Diagnostika sind Geräte und Materialien, die dem Medizinproduktegesetz (MPG) entsprechen.

Auszug aus dem Gesetz über Medizinprodukte §3 (Medizinproduktegesetz – MPG) Bundesministerium f. Justiz und Verbraucherschutz.

§3 Begriffsbestimmungen (MPG)

In-vitro-Diagnostikum ist ein Medizinprodukt, das als Reagenz, Reagenzprodukt, Kalibriermaterial, Kontrollmaterial, Kit, Instrument, Apparat, Gerät oder System einzeln oder in Verbindung miteinander nach der vom Hersteller festgelegten Zweckbestimmung zur In-vitro-Untersuchung von aus dem menschlichen Körper stammenden Proben, einschließlich Blut- und Gewebespenden, bestimmt ist und ausschließlich oder hauptsächlich dazu dient, Informationen zu liefern

• über physiologische oder pathologische Zustände oder
• über angeborene Anomalien oder
• zur Prüfung auf Unbedenklichkeit oder Verträglichkeit bei den potenziellen Empfängern oder
• zur Überwachung therapeutischer Maßnahmen.

§4a Qualitätssicherung in medizinischen Laboratorien

(1) Wer laboratoriumsmedizinische Untersuchungen durchführt, hat ein Qualitätssicherungssystem nach dem allgemein anerkannten Stand der medizinischen Wissenschaft und Technik zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Qualität, Sicherheit und Leistung bei der Anwendung von In-vitro-Diagnostika sowie zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit der damit erzielten Ergebnisse einzurichten. Eine ordnungsgemäße Qualitätssicherung in medizinischen Laboratorien wird vermutet, wenn die Teile A und B1 der Richtlinie der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung Laboratoriums-medizinischer Untersuchungen vom 23. November 2007 (Deutsches Ärzteblatt 105, S. A 341 bis 355) beachtet werden.

§ 31 Medizinprodukteberater

(1) Wer berufsmäßig Fachkreise fachlich informiert oder in die sachgerechte Handhabung der Medizinprodukte einweist (Medizinprodukteberater), darf diese Tätigkeit nur ausüben, wenn er die für die jeweiligen Medizinprodukte erforderliche Sachkenntnis und Erfahrung für die Information und, soweit erforderlich, für die Einweisung in die Handhabung der jeweiligen Medizinprodukte besitzt. Dies gilt auch für die fernmündliche Information.
(2) Die Sachkenntnis besitzt, wer eine Ausbildung in einem naturwissenschaftlichen, medizinischen oder technischen Beruf erfolgreich abgeschlossen hat und auf die jeweiligen Medizinprodukte bezogen geschult worden ist.