Kontrastierungsreagenzien für die Elektronenmikroskopie
(19)Eine optimale Kontrastierung ist entscheidend für die Darstellung feinster Zell- und Gewebestrukturen in der Elektronenmikroskopie. Durch den gezielten Einsatz elektronendichter Kontrastierungsreagenzien wird der Elektronenkontrast biologischer Proben deutlich erhöht und ultrastrukturelle Details wie Membranen, Organellen und makromolekulare Komplexe sichtbar gemacht.
Wofür werden Kontrastierungsreagenzien eingesetzt?
Da biologische Proben von Natur aus nur einen geringen Elektronenkontrast aufweisen, werden Kontrastierungsreagenzien eingesetzt, um elektronendichte Verbindungen gezielt an zelluläre Strukturen anzulagern. Dadurch werden Membranen, Nukleinsäuren, Proteine oder Lipide kontrastiert und im Elektronenmikroskop besser sichtbar. Je nach Präparationsverfahren erfolgt die Kontrastierung bereits während der Probenpräparation, nach der Herstellung ultradünner Schnitte oder im Rahmen einer Negativkontrastierung.
Welches Kontrastierungsreagenz eignet sich für meine Anwendung?
Für die Kontrastierung während der Probenpräparation kommen insbesondere Osmiumtetroxid und Rutheniumtetroxid zum Einsatz. Osmiumtetroxid wirkt als Sekundärfixativ und Kontrastierungsreagenz, reagiert bevorzugt mit ungesättigten Membranlipiden und trägt wesentlich zum Erhalt der Ultrastruktur bei. Rutheniumtetroxid eignet sich besonders für die Kontrastierung kohlenhydratreicher Strukturen wie Glykokalyx, Mucinen, Basalmembranen und der extrazellulären Matrix und wird daher häufig für sekretorische Gewebe eingesetzt.
Zur weiteren Kontrastverstärkung kann Tanninsäure als Mordant verwendet werden, während Thiocarbohydrazid (TCH) in Osmium-basierten OTO-Protokollen durch zusätzliche Osmiumanlagerung die Elektronendichte von Membranstrukturen deutlich erhöht.
Zur Nachkontrastierung ultradünner Schnitte werden klassischerweise Uranylacetat und Bleicitrat verwendet. Moderne Alternativen wie UranyLess®, Stain77 oder Platinblau ermöglichen eine hochwertige Kontrastierung, ohne auf Uranylverbindungen zurückgreifen zu müssen.
Für die Negativkontrastierung von Viren, Makromolekülen, Exosomen oder Nanopartikeln finden Reagenzien wie Phosphotungstinsäure (PTA) oder Uranylformiat Verwendung.
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