Aufbau und Funktionsweise eines Fluoreszenz-Mikroskops am Beispiel des Axiolab von Zeiss

Die heute gebräuchlichen Fluoreszenz-Mikroskope arbeiten nach dem Auflicht-Prinzip. Dies bedeutet, dass das Präparat von oben durch das Objektiv beleuchtet wird. Im Vergleich zu einer Erregung im Durchlichtverfahren erhält man hierdurch eine höhere Fluoreszenzintensität. Zusätzlich ermöglicht diese Anordnung auch die Untersuchung lichtundurchlässiger Objekte, sowie die Kombination mit einem Durchlichtverfahren (z.B. gleichzeitig Durchlicht-Phasenkontrast und Auflicht-Fluoreszenz).

	Modulares Fluoreszenz-Mikroskop Axolab von Carl Zeiss

Durch die Modulbauweise moderner Mikroskope lassen sich die meisten Durchlichtmikroskope auch nachträglich noch für die Auflichtfluoreszenz ausbauen. Dies gilt jedoch nicht für viele einfachere Kursmikroskope.

	Faktoren, die die Qualität des Fluoreszenz-Bildes entscheidend beeinflussen
Qualität der Fluoreszenzfilter: Die Filter müssen die erwünschten Wellenlängen voll durchlassen, die unerwünschten aber möglichst vollständig sperren. Erschwerend ist hierbei, dass die Intensität des Anregungslichts bedeutend stärker ist als die des Emissionslichts. Das gesamte Anregungslicht muss vom mikroskopischen Bild ferngehalten werden, das Emissionslicht aber unvermindert ankommen.   Intensität der Anregung: Die Lichtquelle muss in sehr schmalen Bereichen des Spektrums - typisch sind 10 bis 50 nm - viel Anregungsenergie bereitstellen. Hierfür werden so genannte Linienstrahler verwendet, in der Praxis Quecksilberhöchstdrucklampen.   Lichtdurchlässigkeit der Objektive: Die Objektive des Mikroskops bestehen oft aus vielen Einzellinsen. Für die Fluoreszenz geeignete Objektive müssen bis in den nahen UV-Bereich hohe Transmissionswerte für Licht haben.   Keine Eigenfluoreszenz der Mikroskopoptik: Falls die Linsen und Filter - oder Immersionsflüssigkeiten - im Mikroskop Eigenfluoreszenz zeigen, wird dieses störende Licht untrennbar in das Fluoreszenzbild gemischt. Die Folge ist ein aufgehellter Hintergrund, der den Kontrast vermindert.   Numerische Apertur (Öffnungswinkel) des Objektivs: Die im Präparat angeregte Fluoreszenz wird in alle Richtungen abgestrahlt. Das Objektiv hat die Aufgabe, möglicht viel davon "einzusammeln". Bei geringem Öffnungswinkel des Objektivs (niedrige numerische Apertur) gelangt nur wenig Fluoreszenzlicht in das Objektiv. Viel wirksamer ist ein großer Öffnungswinkel. Bei verdoppelter Objektivapertur lässt sich etwa viermal mehr Fluoreszenzlicht einfangen. Mit Immersion - besondern mit Öl - lassen sich zusätzlich die Lichtverluste durch Lichtreflexe an den Oberflächen beseitigen. Das Bild wird noch heller.