Mikroskope sind in der Regel sehr teuer. Besonders gute Mikroskope gibt es daher eher an Universitäten und in Forschungseinrichtungen, seltener an Schulen oder im Alltagsgebrauch.
Gerade die besonders spannende Fluoreszenz-Mikroskopie ist immer noch den Profis vorbehalten: Die Geräte kosten mindestens tausende, manche auch hunderttausende von Euro. Der besondere Reiz an der Technik ist, dass man damit farbig leuchtende Gewebe oder auch einzelne Zellen in lebenden Organismen sichtbar machen kann.
Preiswerte Fluoreszenzmikroskopie für Zuhause
Eine abgespeckte Version der Fluoreszenzmikroskopie soll nun auch mit dem Smartphone möglich sein. Ein Forschungsteam aus den USA hat eine Bastelanleitung vorgestellt, die in der Fachzeitschrift Scientific Reports erschienen ist.
Die Forscherinnen und Forscher der Winona State University haben es geschafft, ein Fluoreszenzmikroskop für unter 50 Euro zu bauen. Auf Videos des sogenannten „glowscopes“ sieht man das schlagende Herz eines Zebrafischs. Man erkennt das grün leuchtende Gehirn, das Rückenmark und sogar einzelne Pigmentzellen. Das Team um Madison A. Schaefer konnte auch sichtbar machen, wie sich der Herzschlag verlangsamt, wenn das Wasser mit Essig ein bisschen saurer gemacht wird – ein simples Experiment, um die Folgen von Umweltveränderungen deutlich zu machen.
Smartphone oder Tablet werden aufgerüstet
Für ihre Versuche haben die Biologinnen und Biologen gängige Smartphones und Tablets von Apple und Samsung aufgerüstet: mit Teilen aus dem Baumarkt, aus Läden für Theaterbedarf und über Onlinehändler.
Dafür benötigten die Forschenden:
- Eine Makrolinse, die man aufs Handy clippen kann,
- Farbfilter für Bühnenbeleuchtung,
- und ein helles, farbiges LED-Licht. Das kann zum Beispiel eine Multicolortaschenlampe sein.
Für das Gestell brauchten sie außerdem:
- Sperrholzplatten,
- Plexiglas,
- Schrauben,
- Klemmen.
Und fertig ist das „glowscope“!
Nicht alles eignet sich zur Fluoreszenzmikroskopie
Die Farbeffekte funktionierten bei den Testversuchen sehr gut – allerdings hatten die Forschenden auch genetisch veränderte Zebrafische verwendet. Sie sind so gezüchtet, dass sie in bestimmten Geweben ein grünes oder auch rotes Fluoreszenzprotein bilden.
In den USA kooperieren manche Schulen schon mit Forschungslaboren und haben so Zugriff auf diese Spezialzüchtungen. Um die Fluoreszenz bei diesen Fischen sichtbar zu machen, wurde ein helles blaues LED-Licht von der Seite durch einen lilafarbenen Filter auf die Petrischale gerichtet. Über der Petrischale war das Smartphone montiert, mit zwei gelben Filtern vor dem Makroaufsatz. So wurde blaues Licht blockiert, die grünen Fluoreszenz-Effekte dagegen waren perfekt sichtbar.
Für solche Versuche kann man auch Pflanzenteile und Gewebe nutzen, die von selbst fluoreszieren. Außerdem lassen sich bestimmte Zelltypen gezielt mit entsprechenden Farbstoffen markieren.
Einsatz im Schulunterricht möglich
Aber auch ohne Fluoreszenz liefert das selbstgebaute Mikroskop mit einer Auflösung von bis zu 10 Mikrometer eindrucksvolle Bilder. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist circa 60 bis 80 Mikrometer dick. Das Forschungsteam empfiehlt diese einfachere Technik vor allem für jüngere Schulklassen – auch deshalb, weil dann keine hellen LED-Leuchten nötig sind. Vor allem starkes blaues LED-Licht kann die Augen schädigen.
Das Team erhofft sich von seiner Entwicklung neue Impulse für den Biologieunterricht und einfache Forschungsprojekte – egal, ob mit Zebrafischen oder selbst gesammelten Insekten.
Ob auch deutsche Schulen die Mikroskopiertipps aufgreifen, muss sich noch zeigen. Denn auch der Tierschutz spielt eine große Rolle: jeder Tierversuch muss genehmigt werden – und Schulen dürfen nur solche Experimente durchführen, bei denen Versuchstiere keine Schmerzen haben, nicht leiden und keine Schäden davontragen.
