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Lexikon der Biologie: Interferenzmikroskopie

Interferenzmikroskopie w, Verfahren der Lichtmikroskopie (Mikroskop), mit dessen Hilfe unterschiedliche Dichten bzw. Dicken durchstrahlter Objekte (Durchlicht-Interferenzmikroskopie) oder Oberflächenunebenheiten (Auflicht-Interferenzmikroskopie) als seitliche Verschiebung bildüberlagernder Interferenzstreifen oder Hell-Dunkel-Kontrast sichtbar gemacht und gemessen werden können. Dazu wird das abbildende Licht durch vorgeschaltete Prismen in zwei kohärente, räumlich getrennte Strahlenbündel aufgeteilt, deren eines (abbildendes) das Objekt durchdringt bzw. bei Auflicht an dessen Oberfläche reflektiert wird (Objektstrahl, Meßstrahl), während das zweite Strahlenbündel lediglich objektfreie Präparatpartien oder ein Referenzobjekt definierter Dichte durchläuft oder bei Auflicht an einer ideal ebenen Referenzfläche reflektiert wird (Vergleichs- oder Referenzstrahl). Werden beide Strahlenbündel hinter dem Objekt wieder vereinigt, kommt es durch Phasenverschiebung (Gangunterschiede) zwischen Objekt- und Vergleichsstrahl zu einer von der Objektdichte abhängigen, verschieden starken Interferenz zwischen beiden, was sich in einer Verschiebung des Interferenzstreifen-Musters über den betreffenden Objektstrukturen oder, je nach Einstellung des Mikroskops, in einer objektdichteabhängigen Amplitudenänderung (Helligkeitsunterschied) äußert. Die Interferenzmikroskopie erlaubt somit ebenso Dichtemessungen wie kontrastreiche Abbildungen kontrastarmer Strukturen ( vgl. Abb. ) aufgrund ihrer lokalen Dichte- bzw. Dickenunterschiede (Phasenkontrastmikroskopie). Führt man in den Vergleichsstrahl einen stufenlos phasenverschiebenden Glaskeil ein, so läßt sich der resultierende Gangunterschied zwischen beiden Strahlen und damit der Kontrast stufenlos regulieren. Eine Skaleneichung des Glaskeils ermöglicht es, mit Hilfe der Interferenzmikroskopie Objektdicken (bei bekannter Dichte) oder Objektdichten (bei bekannter Schichtdicke, z.B. von Proteinlösungen usw.) zu messen und auf diesem Wege z.B. Konzentrationsmessungen und Trockengewichtsbestimmungen (z.B. in Zellen) in vivo durchzuführen. Bei Verzicht auf die Möglichkeit von Dichtemessungen hat die Interferenzmikroskopie unter dem Teilaspekt der Kontraststeigerung bei der Abbildung farbloser und kontrastarmer, vor allem lebender biologischer Objekte bei höchstem Auflösungsvermögen als optisches Kontrastierungsverfahren in der Biologie heute weiteste Verbreitung gefunden, und zwar in Form der Differential-Interferenzkontrast-Mikroskopie (DIK-, DIC- oder INKO-Verfahren). Bei diesem mit sog. Wollaston-Prismen und polarisiertem Licht arbeitenden Verfahren liegt die Trennweite der Strahlaufteilung im Nanometerbereich. Die Objekt-Abbildungen zeichnen sich durch eine klar konturierte, plastisch wirkende Reliefdarstellung von Objektstrukturen unterschiedlicher Dichte aus. Interferometer, Nomarski-Interferenzkontrastmikroskopie.

P.E.



Interferenzmikroskopie

Zwei Aufnahmen vom gleichen Bildausschnitt aus einer Zellkultur eines Ovarialtumors einer Ratte. 1 Interferenzkontrastaufnahme, fokussiert auf Zellkerne (Zellkerne und Nucleolen, auch Kernhülle, gut zu erkennen; Fett-Tröpfchen erscheinen als helle, stark lichtbrechende Flecken). 2 Normale Durchlichtaufnahme (Zellstrukturen erscheinen bis auf die stark lichtbrechenden Fett-Tröpfchen trotz starker Abblendung verwaschen, kaum zu erkennen).

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