Der Pionier der modernen Bakteriologie, der deutsche Arzt und Mikrobiologe Robert Koch, war der erste, der die spezifischen Erreger von Tuberkulose, Cholera und Milzbrand durch die Isolierung reiner Bakterienkulturen identifizierte, wofür er den Nobelpreis für Medizin erhielt.

Die wichtigste Methode zur Isolierung von Infektionserregern im Labor ist die mikrobiologische Kultur. Gewebe- oder Flüssigkeitsproben werden auf das Vorhandensein eines bestimmten Mikroorganismus untersucht, der durch In-vitro-Wachstum in einem Selektiv- oder Differenzialmedium bestimmt wird. Bei dem Medium kann es sich entweder um eine Festkultur (wie für die meisten Bakterien und Pilze), eine Flüssigkultur (für bestimmte Parasiten) oder eine Zellkultur (meist für Virustests) handeln. Wenn der Erreger isoliert wurde, kann er mit einem Lichtmikroskop untersucht werden. Hier kann der Kontrast mit verschiedenen unspezifischen oder spezifischen Färbemitteln verbessert werden, z. B. mit der Gram-Färbung, die aufgrund von Unterschieden in der Zusammensetzung der bakteriellen Zellwand auch eine Unterscheidung zwischen grampositiven und gramnegativen Bakterien ermöglicht.

Mikroskopielösungen für die Mikrobiologie
Anforderungen an das Mikroskop

Da die meisten Krankheitserreger sehr klein sind (der durchschnittliche Durchmesser von Bakterien liegt zwischen 0,2 und 2,0 Mikrometern), muss das Lichtmikroskop nicht nur über hohe Vergrößerungen, sondern auch über Ölimmersionsobjektive verfügen, um morphologische Untersuchungen bei der Unterscheidung zwischen Kokken (Kugeln), Stäbchen (Bazillen) und Spiralen (Spirochäten) zu verbessern. Eine noch höhere Spezifität kann mit der Fluoreszenzmikroskopie erreicht werden, entweder unspezifisch für die Tuberkulose-Identifizierung oder hochspezifisch mit der Antikörper-gekoppelten Immunfluoreszenz und FISH (Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung).

Eine sehr gute Differenzierung der bakteriellen Zelltypen und deutlich sichtbare zelluläre Details sind absolute Voraussetzungen in der Mikrobiologie. Mikrobiologen sind auf kristallklare Bilder angewiesen, um Zysten, Protozoen und Wurmeier in Stuhlproben, Plasmodien in Blutproben oder Mykobakterien und andere pathogene Mikroorganismen zu untersuchen. Für die mikroskopische Untersuchung werden Hellfeld-, Phasenkontrast-, Dunkelfeld-, Fluoreszenz-, Immunfluoreszenz- oder FISH-Mikroskopietechniken eingesetzt. Die optische Qualität des Mikroskops, die Zuverlässigkeit der angeschlossenen Kamera für die digitale Dokumentation und das ergonomische Design des Geräts können den Unterschied bei der effizienten Untersuchung von Patientenproben ausmachen.