Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

MethodenM21: Negativkontrastierungals Diagnostik(a)M21: Negativkontrastierung als DiagnostikDie Wechselwirkung zwischen Elektronen undbiologischem Material ist zu gering, um einen hinreichendenKontrast in einer elektronenmikroskopischenAbbildung zu erzeugen. Der Kontrast kannjedoch durch eine Färbung mit Schwermetallen,einer sogenannten Negativfärbung, wesentlich verbessertwerden. Im Elektronenmikroskop erscheintein mit Schwermetall umlagertes biologisches Objektüberall dort hell, wo das biologische Materialsitzt, da dort kein Schwermetall abgelagert werdenkann. Die Umgebung, wo das Schwermetall abgelagertist, erscheint dunkel, da dort die Elektronenstark gestreut werden. Weil nicht das biologischeMaterial selbst durch eine chemische Reaktiongefärbt wurde, nennt man dies Negativfärbung.Dadurch ist das biologische Objekt selbst ausgezeichnetkontrastiert (s. Abb. 1a, b).Zur Negativfärbung verwendet man 1–2%igeLösungen von Schwermetallsalzen, wie das Natriumsalzder Phosphorwolframsäure oder Uranylacetat.Beim Eintrocknen der Schwermetallsalzlösungsammelt sich diese auf Grund der Kapillarwirkungum ein biologisches Objekt herum an. In Vertiefungendes Objekts selbst, auch in sehr kleinen,bleibt ebenfalls mehr Flüssigkeit liegen. Es istdeshalb möglich, dünne Objekte wie Viren, großeProteinmoleküle, filamentöse Strukturen undraue Membranoberflächen gut sichtbar zu machen(s. Abb. 2).Für größere biologische Objekte wie ganze Zellenist die Negativfärbung ungeeignet, da das Färbemittelnur sehr beschränkt eindringen kann, unddiese Objekte bei der Durchstrahlung infolge ihrerDicke zu viele Informationen überlagert haben.Ausführung der NegativfärbungDas Objekt wird zuerst auf einem Trägerfilm adsorbiert.Die am häufigsten verwendeten Kollodium-Kohle-Filme verändern ihre Ladungseigenschaftenim Laufe der Zeit. Die Netzchen (mit Trägerfilm) werdendeshalb vor der Adsorption einer Glimmentladungausgesetzt. Dabei wird in einer Vakuumkammerbei einem Partialdruck von 1 Pascal (0,01 mbar)zwischen zwei Elektroden in einem Abstand von(b)Index Kontakte Institute Lösungen MethodenAbbildung 1:Adenoviren und Rotaviren, die häufigste Ursache für Magen-Darmerkrankungen (Gastroenteritis) imKindesalter. (a) Adenoviren (60 – 90 nm), (b) Rotaviren (65 –75 nm).Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 200555