Mikroskoplösungen für die Probenpräparation
Mikroskopieanwendungen im Labor

Mikroskoplösungen für die Probenpräparation

Für weiterführende Untersuchungen wie genetische Studien

In vielen Fachbereichen wie der Entwicklungsbiologie, Molekularbiologie, Embryologie, Pflanzenforschung und Neurobiologie wird mit Modellorganismen gearbeitet, die zumeist eine spezielle Handhabung oder Vorbereitung erfordern, bevor weitere Untersuchungen wie genetische Studien durchgeführt werden können.

In Wurm-, Zebrafisch- und Fliegen-Laboren werden jeweils der Fadenwurm C. elegans, der Zebrafisch Danio rerio bzw. die Fruchtfliege Drosophila malanogaster als Modellorganismen genutzt. Diese Modellorganismen müssen während der verschiedenen Entwicklungsstadien (z. B. Ei, Embryo, Larve usw.) regelmäßig sortiert, entnommen, gezählt, manipuliert, seziert, abgebildet und überwacht werden. Für diese Aufgaben sind Stereo- und Seziermikroskopie unverzichtbar.

Forscher nutzen Bakterien, Pilze, Pflanzen und Tiere als Modellorganismen, die idealerweise bestimmte Merkmale aufweisen:

  • Hohe Übereinstimmung der Gene mit dem Genom des Menschen
  • Geringe Größe und einfaches Wachstum im Labor
  • Sichtbare kongenitale Eigenschaften
  • Genomsequenz verfügbar
  • Einfache genetische Manipulation
  • Genetisch lenkbar
  • Kurze Generationszeiten und Lebenszyklen

Beispiele für häufig verwendete Modellorganismen

  • Keimlinie von Caenorhabditis elegans
    Drosophila melanogaster
    Zebrafisch
    Xenopus laevis, Xenopus tropicalis
    Forschungsbereich

    • Entwicklungsbiologie 
    • Molekularbiologie 
    • Physiologie 
    • Pharmakologie 
    • Toxikologie

    • Genetik
    • Entwicklungsbiologie
    • Neurowissenschaften

    • Embryologie
    • Entwicklungsbiologie 
    • Molekularbiologie 
    • Toxikologie
    • Neurobiologie

    • Embryologie
    • Entwicklungsbiologie 
    • Zellbiologie
    • Neurobiologie

    Merkmale

    • Transparent während der gesamten Lebensdauer
    • Kurze Generationszeit (3 Tage) 
    • Einfach zu manipulieren

    • Einfaches Wachstum und einfache Pflege
    • Kurze Generationszeit (8–14 Tage)
    • 4 Chromosomenpaare
    • Einfach zu manipulieren

    • 70 % der Gene stimmen mit denen des Menschen überein
    • Einfach zu züchten
    • Transparent
    • Einfach zu manipulieren

    • Einfache Verfügbarkeit von Embryonen
    • 10.000 Oozyten
    • Große Oozyten/Embryonen
    • Einfach zu manipulieren

  • Mus musculus
    Rattus norvegicus
    Axolotl
    Arabidopsis thaliana
    Forschungsbereich

    • Neurobiologie
    • Genetik
    • Genomik
    • Pharma
    • Klinische Forschung

    • Neurowissenschaften
    • Toxikologie
    • Genetik
    • Genomik
    • Physiologie

    • Regenerative Medizin
    • Entwicklungsbiologie

    • Entwicklungsbiologie
    • Zellbiologie 
    • Molekularbiologie
    • Genetik
    • Pflanzenphysiologie

    Merkmale

    • Relativ kurze Generationszeit (~10 Wochen)
    • 99 % homolog zum Menschen
    • Erkrankungsmodell
    • Genetisch nachweisbar
    • Einfach zu manipulieren

    • Erkrankungsmodell
    • Quelle für primäre Neuronen
    • Größere Organe

    Kann Körperteile regenerieren:
    • Schwanz
    • Extremitäten
    • Teile des Gehirns usw.

    • Kleines Genom
    • 5 Chromosomenpaare
    • Viele Mutanten
    • Einfach zu manipulieren

Mikroskoplösungen für die Probenpräparation

Mikroskopanforderungen

Es gibt zwei Arten von Stereomikroskopen: Greenough und Common Main Objective (CMO). Beide Mikroskoparten zeichnen sich durch spezielle Merkmale aus. CMO‑Mikroskope bieten gegenüber den Greenough-Mikroskopen gewisse Vorteile, insbesondere bezüglich Beleuchtung, Fluoreszenzoptionen, digitaler Bilddokumentation und Ergonomie. Greenough-Stereomikroskope sind dafür kompakter, stärker integriert und kostengünstiger.

Wissenschaftler und Techniker profitieren in der täglichen Routine von einer 3D‑stereoskopischen Ansicht kombiniert mit einem großen freien Arbeitsabstand und ergonomischen Merkmalen. Diese Mikroskope sind ideal für mechanische Manipulationen, die Sortierung und die allgemeine Probenpräparation. Stereo- und Zoommikroskope sind auch die bevorzugten Geräte für das Fluoreszenz-Screening von modifizierten Genotypen (z. B. mittels CRISPR/Cas9 induzierte Mutationen) in transgenen Studien, in denen Marker wie das grün oder rot fluoreszierende Protein (GFP bzw. RFP) verwendet werden. Die Kombination aus großem Sehfeld und hoher Auflösung beschleunigt diesen Prozess erheblich.

Seziermikroskope sind in der Neurowissenschaft weit verbreitet, insbesondere bei der Forschung an größeren Wirbeltieren wie Ratten, die häufig als Quelle für Primärzellkulturen genutzt werden.

Anwendungsbeispiele

Aufgenommen mit ZEISS Stemi 508
C. elegans in Auflicht-Hellfeld. Aufgenommen mit ZEISS Stemi 508.
Aufgenommen mit ZEISS Stemi 508
Schwanzfaden eines Zebrafischembryonen bei schrägem Durchlicht. Aufgenommen mit ZEISS Stemi 508.
Aufgenommen mit ZEISS Stemi 508
Drosophila-Embryonen aufgenommen mit ZEISS Stemi 508
Aufgenommen mit ZEISS Stemi 508
Embryonen der Seespinne bei Durchlicht im Dunkelfeld. Aufgenommen mit ZEISS Stemi 508

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Downloads

    • Microscopic Anatomy in the Study of Medicine

      Fundamentals of Histology

      2 MB
    • ZEISS Axio Scan.Z1

      A Reference List for Automated Slide Scanning

      661 KB
    • ZEISS Xradia Versa X-ray microscopes

      3D Quantitative Histology of Zebraish

      1 MB