Ultradünnschichtverfahren

Das Ultradünnschichtverfahren ist ein – unter anderem in der Biologie – angewandtes Verfahren, um Objekte für die Betrachtung mit einem Transmissionselektronenmikroskope vorzubereiten.

Verfahren

Bevor ein biologisches Objekt im Elektronenmikroskop betrachtet werden kann, muss es in einem mehrere Tage dauernden Prozess präpariert werden.

Zuerst wird das biologische Material in verschiedene Substanzen (Osmiumtetroxid, Formaldehyd oder Glutaraldehyd) überführt. Dabei sterben die Zellen ab, die natürlichen Strukturen bleiben jedoch weitgehend unverändert erhalten. Nach dieser chemischen Fixierung wird das Präparat entwässert, in Kunstharz eingebettet und mit einem Ultramikrotom geschnitten. Das Diamantmesser des Ultramikrotom ermöglicht es Schichten in einer Dicke von 50 Nanometer abzuschneiden. Eine Seite eines Buches ist etwa 1000-mal dicker als ein solches Präparat. Beim Schneiden wird das Präparat auf einem Wassertropfen aufgefangen und von dort aus mit einem feinen Metallnetz abgefischt. Auf diesem Trägernetz kann das Objekt in den Strahlengang des Elektronenmikroskops eingeführt werden.

Während beim Lichtmikroskop die unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit der Strukturen Bildkontraste bewirkt, sind beim Elektronenmikroskop Unterschiede in der Elektronendurchlässigkeit. Diese sind jedoch bei biologischen Strukturen sehr gering. Deshalb muss das Präparat kontrastiert werden. Dies gelingt bereits beim Fixieren mit Osmiumtetroxid.