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Dunkelfeldmikroskope

Dunkelfeldmikroskope

Ein Dunkelfeldmikroskop ist ein sehr nützliches Werkzeug, wenn es um die Beobachtung von wirklich kleinen Objekten geht. Die Dunkelfeldmikroskopie hat sich in der wissenschaft fest etabliert und liefert tiefgreifende Erkenntnisse, welche große Fortschritte mit sich bringt. Finde hier eine detaillierte Übersicht zu hervorragenden Dunkelfeldmikroskopen und einen schlüssigen Ratgeber, der dir die Besonderheiten aufzeigt.

Alles was man zu Dunkelfeldmikroskope wissen sollte

Einführung in die Dunkelfeldmethode

Durch das Dunkelfeldmikroskop ist man in der Lage zu untersuchende Objekte, für das menschliche Auge sichtbar zu machen. Die zu untersuchenden Objekte, die mit einem Dunkelfeldmikroskop sind zumeist so klein, dass sie auch mit einem herkömmlichen Mikroskop für zuhause oder ein Mikroskop für Kinder, nicht gesehen werden können.

Zu unterscheiden ist die Dunkelfeldmikroskopie mit der der Hellfeldmikroskopie. Diese Unterscheidung begründet sich in der kontrastverstärkenden Ansicht. Durch die Dunkelfeldmikroskopie werden kleinste Teile besser sichtbar, weil diese Methode sich zum Beispiel dem sogenannten Tyndall-Effekts bedient. Dieser Effekt funktionier dahingehend, als dass die zu untersuchenden Teilchen Licht reflektieren, wenn sie innerhalb eines dunklen Umfeldes auf einen Lichtstrahl treffen. Der Effekt kann auch bei Staub beobachtet werden, der durch das Sonnenlicht deutlich sichtbar wird.

Das Dunkelfeldmikroskop erzeugt somit ein Negativbild. Der Kontrast in diesem Negativbild ist zumeist viel intensiver als bei der Hellfeldmikroskopie. Ein großer Vorteil ist, dass bei der Dunkelfeldmikroskopie die Teile nicht eingefärbt werden müssen.

Wofür verwendet man ein Dunkelfeldmikroskop?

Allgemein lassen sich mit dieser Methode besonders kleine Objekte ungefärbt mit hohem Kontrast betrachten und beobachten. Dünne Präparate in geringer Konzentration sind ideal.

Bakterien im Blut erkennen:

Mikrobiologie und Medizin
Das Dunkelfeldmikroskop wird in der Medizin und Biologie zu speziellen Zwecken eingesetzt. Einzeller und Kleinstlebewesen wie Schwebegarnelen lassen sich seit der Dunkelfeldmethode erstmalig genau betrachten. Besondere Krankheitserreger können mit Hilfe des Mikroskops beobachtet werden. Auch kleinste Organellen (kleiner als Zellen) können damit untersucht werden.

Blutuntersuchungen
Sehr klar lässt sich auch Blut unter dem Dunkelfeldmikroskop beobachten. Medizinisch ist bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt umstritten, ob sich anhand der Blutbeobachtung Diagnosen stellen lassen – bzw. gilt die Dunkelfeldmikroskopie nicht geeignet als Diagnoseverfahren.

In der alternativen Heilmedizin, unter naturheilkundlichen Ärzten und Heilpraktikern, werden die u.U. sehr unterschiedlichen Blutzustände, die das Mikroskop beobachten lässt, sehr gern analysiert um Tendenzen oder Risiken aufzuzeigen. D.h. der Arzt oder Heilpraktiker bekommt deutliche Aufschlüsse über das innere Milieu des Patienten.

So lassen sich z.B. gescheiterte Therapien erklären, da bestimmte Mittel oder Medikamente in spezifischen Milieus nicht anschlagen – das Blut-Milieu soll wie eine Therapieblockade auf eigentlich gute Therapien wirken können.

Halbleiterindustrie
Durch ein Dunkelfeldmikroskop können funktionsstörende Schmutzpartikel auf Wafern erkannt werden. (Feinste Grundpaletten beispielsweise für Mirko-Chips in Roboter und andere mikromechanische und mikroelektronische Bauelemente.)

Materialwissenschaften
Materialuntersuchungen mit rauen, schlecht reflektierenden Oberflächen lassen sich mit dem Dunkelfeldmikroskop plastischer herausstellen als im Hellfeld. Oberflächen werden insbesondere mit der Auflicht-Technik durchgeführt (Siehe unten).

Eine interessante Abhandlung zum Thema, die u.a. die Dunkelfeldmikroskopie nach Enderlein erklärt, ist bei der Uni Frankfurt zu finden.

Freude im Experimentieren

Wer ganz privat besonders experimentierfreudig oder neugierig ist, kann sich auch für zuhause ein modernes Mikroskop leisten. Auch ein ausgeprägtes naturwissenschaftliches Interesse bei Kinder bzw. Jugendlichen kann damit gefördert werden, wenn die Haushaltskasse es zulässt. Die Einblicke in den “Mikrokosmos” sind für jeden faszinierend.

Wichtige technische Eigenschaften eines Dunkelfeldmikroskops

Die wichtigsten Komponenten moderner Dunkelfeldmikroskope:

- LED-Licht:
Diese Beleuchtungsart ist bei modernen Mikroskopen Standard.

- Kondensoren für optimale Ausleuchtung:
Hochwertige Dunkelfeldmikroskope haben Kondensoren (statt Zentralblenden), da Kondensoren höheren Ergebnis-Ansprüchen gerecht werden als Zentralblenden. Sie lenken das Licht in bestmöglicher Form in den Strahlengang des Mikroskops und ermöglichen eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung und hohe Auflösung. Nur durch Kondensoren werden moderne Dunkelfeldbilder so klar und kontrastreich.

- Objektive:
Sehr wichtig ist bei der Objektivwahl die Eigenschaft “plan-achromatisch”. Nur plan-achromatische Objektive gewährleisten eine einheitlich scharfe Bildfläche. Bei den schlechteren “achromatischen” Objektiven ist das Bild im Mittelpunkt relativ scharf und wird nach außen unschärfer. Plan-achromatische Objektive hingegen korrigieren die Bildwölbung, was zu einem schärferen und vor allem einheitlich scharfen Bildergebnis bis zum Rand führt. Der optische Unterschied ist enorm und macht “nur achromatische” Objektive für viele Zwecke ungeeignet.

- Vergrößerung: Moderne Dunkelfeldmikroskope sind mit bis zu 1000-facher Vergrößerungsleistung zu haben.

(1000-fache Vergrößerung im Video-Beispiel)

- Auflicht oder Durchlicht:
Im allgemeinen werden diese 2 Belichtungsarten bei modernen Dunkelfeldmikroskopen verwendet.

Durchlicht bedeutet, dass die Lichtquelle unten sitzt. Das zu untersuchende Objekt wird also von unten her in Richtung Objektiv bestrahlt. Diese Methode eignet sich für Objekte, die lichtdurchlässig sind. Durchlicht wird z.B. zur Blutuntersuchung oder zur Untersuchung von Mikroorganismen.

Bei Auflicht strahlt das Licht aus der Seite des Beobachters bzw. des Objektivs. Beobachtungs-Strahleneingang und Beleuchtungs-Eingang sind allerdings getrennt. Das Licht sitzt bei Spezialobjektiven in einem dafür vorgesehenen äußeren Bereich, wie ein Ring um den Beobachtungskanal. Erst unten, am Ende des Objektivs, trifft das Licht auf das Objekt. Auflicht eignet sich für lichtundurchlässige Beobachtungsgegenstände und wird z.B. in der Materialwissenschaft eingesetzt.

Beispiele für gute plan-achromatische Dunkelfeldmikroskope


1000-fache Vergrößerung | Durchlicht | Preisklasse ca. 650 €
Das Mikroskop HPM D1ep, trinokular, 1000x
(Marke: Windaus)
Beleuchtung: Durchlicht
Licht: LED, regelbar
Vergrößerung: 1000 (40, 100, 400, 1000)-fach
Objektivtyp: E-Plan (plan-achromatisch)
Abbildungsmaßstab: 4, 10, 40, 100(-fach)
Okular: 10-fach (10x/18mm Weitfeld)
Kondensor: höhenverstellbar, zentrierbar
Stromversorgung: Netzstecker


1000-fache Vergrößerung | Durchlicht | Preisklasse ca. 2100 €
HPM 5530 für Dunkelfeldmikroskopie
(Marke: Windaus)
Beleuchtung: Durchlicht
Licht: LED
Vergrößerung: 1000 (40, 100, 400, 1000)-fach
Objektivtyp: plan-achromatisch
Abbildungsmaßstab: 4, 10, 40, 100(-fach)
Okular: 10-fach (10x/22mm Weitfeld)
Kondensor Abbe (2-linsig, zentriebar, höhenverstellbar, doppelte N.A. (0,22/1,22))
Stromversorgung Netzstecker

1000-fache Vergrößerung | Auflicht | Preisklasse ca. 1750 €
Optika Trinokulares Mikroskop für Dunkelfeld B-353DK
(Marke: Optika)
Beleuchtung: Auflicht
Licht: LED
Vergrößerung: 1000 (-fach)
Objektivtyp: plan-achromatisch
Abbildungsmaßstab: 4,10,40,100 (-fach)
Okular: 10-fach (10x/20mm Weitfeld)
Kondensor: höhenverstellbar, zentrierbar
Stromversorgung: Netzstecker

Allgemeine Vorteile der Dunkelfeldmikroskopie:

  • Es können sogar Objekte sichtbar gemacht werden, die kleiner sind, als es die Auflösungsgrenze erlaubt. Vorausgesetzt die Beleuchtung ist intensiv genug.
  • Die Beobachtungsgegenstände müssen nicht eingefärbt werden
  • Es kann nicht dazu kommen, dass Schlieren im Auge mit dem Bildergebnis des Objekts verwechselt werden, wie es bei der Hellfeldbeleuchtung gelegentlich vorkommen kann. (D.h. Partikel im Auge können auf die Netzhaut Schatten werfen, die der Betrachter dann für Bildelemente des Mikroskopbildes halten kann.)
  • Mögliche Nachteile gegenüber anderen Mikroskop- Techniken:
  • Letztendlich wird durch die Lichtreflektion im Dunkelfeld immer nur die Umrandung von Objekten abgebildet, ähnlich einem Negativbild.
  • Dickere oder konzentrierte Präparate mit einer hohen Anzahl von Objekten kann die Technik überfordern, weil dann zu viele Signale vom Objektiv aus unterschiedlichen Schärfe-Ebenen interpretiert werden müssen. Das Bildergebnis wird konfus und unbrauchbar.
  • Das Dunkelfeldmikroskop muss besonders gut sauber gehalten werden, weil bereits feinster Schmutz im Strahlengang zu falschen Signalen bzw. Störern im Bild führt.
  • Die Bildauflösung ist etwas geringer als bei anderen Mikroskop-Techniken, weil für die Dunkelfelddarstellung entweder der Öffnungswinkel des Objektivs oder des Kondensors verkleinert werden muss.

Die besten Tipps zur Anschaffung eines Dunkelfeldobjektivs

Wenn Sie das Mikroskop für den professionellen Gebrauch benötigen, dann achten Sie in jedem

  1. Fall auf folgende Eckdaten:
  2. Ist für Ihre Zwecke Auflicht oder Durchlicht notwendig?
  3. Hat das Mikroskop einen Kondensor?
  4. Ist die Vergrößerung mind. bis zu 600-fach möglich?
  5. Ist das Objektiv plan-achromatisch?

An einem Dunkelfeldobjektiv sollte nicht gespart werden, da sich die Abbildungsergebnisse von billigeren zu hochwertigeren Geräten deutlich unterscheiden. Die Arbeit mit einem guten Gerät führt zu deutlich besseren Ergebnissen und Erfolgen.

Das Dunkelfeldmikroskop einfach erklärt - Video

Schau dir das Video an, denn hier wird erklärt, wie ein Dunkelfeldmikroskop funktioniert und wie der Aufbau des Mikroskops ist.

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