Mikrobiologie und Mikrobenforschung

ZEISS bietet ein komplettes Portfolio für mikrobiologische Arbeitsabläufe an. In der Routinediagnostik ermöglichen Primostar 3 und Primostar 3 iLED eine zuverlässige Hellfeld- und Fluoreszenzbildgebung für Gramfärbung und Acid-Fast-Screening. Bei der täglichen Arbeit im Labor kombiniert Axiolab 5 ergonomisches Design mit digitaler Dokumentation auf Knopfdruck. Moderne Plattformen wie Axioscope 5 und Axio Imager 2 unterstützen Fluoreszenz, FISH und die Analyse komplexer Proben, während Axio Observer Lebendzellstudien zur mikrobiellen Dynamik und zu Wirt-Erreger-Beziehungen ermöglicht. Wenn mikrostrukturelle Details erforderlich sind, zeigen ZEISS EVO SEM und Crossbeam FIB-SEM die Biofilmarchitektur und die mikrobielle Morphologie mit einer Auflösung im Nanometerbereich.

Krankheitserreger sind in der Regel kleiner als zwei Mikrometer, sodass sie ohne hochentwickelte Optik kaum zu erkennen sind. ZEISS Mikroskope besitzen hochauflösende Objektive und unterstützen Ölimmersion und bewährte Kontrastverfahren (Hellfeld, Phasenkontrast, Dunkelfeld, Fluoreszenz) für eine verlässliche Erkennung. Dieses Maß an Klarheit ist für die Unterscheidung mikrobieller Morphologien, den Nachweis von Parasiten in Blut- oder Stuhlproben und die Dokumentation der Ergebnisse für Diagnostik, Forschung oder Qualitätskontrolle unerlässlich.

Eine genaue Dokumentation ist für Qualitätssicherung, Lehre und klinische Entscheidungsfindung unverzichtbar. Mit den ZEISS Axiocam Kameras, der Labscope Software und den Arbeitsabläufen der ZEN Software können farbgetreue Bilder leicht erfasst, Maßstabsleisten automatisch eingefügt und Ergebnisse sofort weitergegeben werden. Bei hohem Durchsatz digitalisiert Axioscan 7 ganze Objektträger und die arivis Software bietet erweiterte Segmentierungs- und Analysepipelines. Diese Tools ermöglichen Reproduzierbarkeit, Remote-Zusammenarbeit und die Einhaltung von Laborstandards.

ZEISS Mikroskope können mit einer detaillierten Bildgebung und der Analyse mikrobieller Interaktionen, Arzneimittelwirkungen und Resistenzmechanismen die Erforschung antimikrobieller Resistenzen voranbringen. Verfahren wie die Lebendzellbildgebung und das Hochdurchsatz-Screening können für Wirksamkeitsuntersuchungen an antimikrobiellen Wirkstoffen eingesetzt werden.

Routineabläufe in der Mikrobiologie beinhalten oft große Probenmengen und repetitive Abläufe wie die Gram-Färbung und Acid-Fast-Screening. ZEISS Lösungen wie Axiolab 5 und Axioscope 5 bieten „intelligente Mikroskopie“ mit digitaler Dokumentation auf Knopfdruck, automatisierten Belichtungseinstellungen und ergonomischem Design. Diese Funktionen beugen Ermüdung vor, minimieren Benutzerfehler und beschleunigen die täglichen Arbeitsabläufe ohne Kompromisse bei der Genauigkeit.

Biofilme sind hochgradig strukturierte mikrobielle Gemeinschaften, die eine multiple Bildgebung erfordern, um ihre Herausbildung, ihren Aufbau und ihre Resistenzmechanismen verständlich zu machen. ZEISS bietet zahlreiche Verfahren für diese Herausforderungen an:

• Lichtmikroskopie (Axiolab 5, Axioscope 5, Axio Imager 2): Hellfeld-, Phasenkontrast-, Dunkelfeld- und Fluoreszenzbildgebung machen die allgemeine Morphologie, Zelldichte und Lebensfähigkeit des Biofilms sichtbar.
• Konfokal und Superauflösend (Axio Observer, Lattice SIM, Elyra): Optische Schnitte und hochauflösende Fluoreszenz machen 3D-Strukturen, mikrobielle Interaktionen und die Lokalisierung von Proteinen in Biofilmen sichtbar.
• Lichtblattmikroskopie (Lightsheet 7, Lattice Lightsheet): Zerstörungsfreie volumetrische 3D-Darstellung von Biofilmwachstum und -dynamik im Zeitverlauf.
• Elektronenmikroskopie (EVO SEM, Sigma SEM, GeminiSEM, Crossbeam FIB-SEM): Mikrostrukturelle Ansichten mikrobieller Oberflächen, extrazellulärer polymerer Substanzen (EPS) und Wirt-Biofilm-Grenzflächen in Nanometerauflösung.
• Röntgenmikroskopie (VersaXRM): 3D-Visualisierung von Biofilmen in großem Wirtsgewebe und Industriematerialien ohne Schnitt.
• Digitale Analyse (Softwarepaket ZEISS arivis): Segmentierung, Quantifizierung und 3D-Visualisierung verwandeln komplexe Bilddatensätze in reproduzierbare, quantitative Aussagen.

Zusammen machen es diese Techniken möglich, Biofilme von der Makroebene des Gemeinschaftswachstums bis zur mikrobiellen Mikrostruktur im Nanobereich zu untersuchen und so ihre Rolle mit Blick auf Infektionen, antimikrobielle Resistenzen und Umweltprozesse zu entschlüsseln.