Damit die Gewebestrukturen von biologischen Proben unter dem Elektronenmikroskop gut erkennbar sind, werden sie mit einem Kontrastmittel behandelt. Das Standardmittel hierfür ist Uranylacetat. Diesen hochgiftigen und radioaktiven Stoff dürfen jedoch einige Labore aus Sicherheitsgründen nicht verwenden. Verwendet wird zudem auch Bleicitrat, das aber ebenfalls gesundheitsschädlich sein kann. Ein Forschungsteam am Institut für Elektronenmikroskopie und Nanoanalytik der TU Graz (FELMI-ZFE) hat nun eine umweltfreundliche Alternative gefunden: gewöhnlichen Espresso. Bilder der damit behandelten Proben hatten eine ebenso gute Qualität wie Aufnahmen von Vergleichsproben, bei denen Uranylacetat zum Einsatz kam. Daneben hatte das Team noch reine Chlorogensäure, die ein Bestandteil von Kaffee ist, untersucht.
Sehr gute Kontrastwerte erkennbar
„Auf die Idee, Espresso als Kontrastmittel zu verwenden, haben mich die kreisrunden eingetrockneten Flecken in vergessenen Kaffeetassen gebracht“, sagt Claudia Mayrhofer, die am Institut für die Ultramikrotomie zuständig ist: Sie schneidet als Vorbereitung Gewebeproben in hauchdünne Scheiben und fixiert sie auf Probenträgern. Das Kontrastieren erfolgt als letzter Schritt vor der Untersuchung im Elektronenmikroskop. „Erste Versuche haben gezeigt, dass Kaffee biologische Proben anfärbt und für stärkere Kontraste sorgt“, sagt Mayrhofer. Wie gut Espresso im direkten Vergleich mit Uranylacetat abschneidet, untersuchte Mayrhofer gemeinsam mit Teamleiterin Ilse Letofsky-Papst und dem Masterstudenten Robert Zandonella. Unter identischen Bedingungen behandelten sie ultradünne Schnitte von Mitochondrien mit verschiedenen Kontrastmitteln und bewerteten die Qualität der Mikroskopaufnahmen mit einer speziellen Bildanalysesoftware. „Espresso hat im Vergleich für sehr gute Kontrastwerte gesorgt, teilweise waren sie sogar besser als beim Uranylacetat“, erläutert Mayrhofer. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Kaffee eine ernstzunehmende Alternative zu Uranylacetat ist“, betont Ilse Letofsky-Papst. Zudem ist es deutlich billiger als jedes kommerziell erhältliche Kontrastmittel. Für eine breite Anwendung in der biologischen Elektronenmikroskopie seien jedoch noch weitere Untersuchungen an unterschiedlichen Gewebearten erforderlich. Die Chlorogensäure habe das Potenzial als Färbemittel und könnte als ausgezeichneter, ungiftiger und preiswerter Ersatz für Uranylacetat dienen, so das Forschungsteam im Fazit.
Quelle: idw/FELMI-ZFE
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