Botanische Schnitte mit dem Hand-Zylindermikrotom

Mit dem Stereomikroskop kann man im Auflicht wunderbar die Strukturen z.B. eines Blattes untersuchen. Legt man dieses jedoch unter ein klassisches Durchlicht-Mikroskop, so erkennt man bestenfalls verschwommene Umrisse auf einer milchig grünen Fläche. Das Blatt als ganzes ist zu dick, um im Durchlicht betrachtet werden zu können.
Um Erfolg zu haben, müssen also Schnitte von dem Blatt erstellt werden, die dünn genug sind, um genügend Licht für die Beobachtung hindurch zu lassen (max. bis etwa 70µm) und dick genug, um die Zellverbände noch erkennen und deuten zu können (min. bis etwa 7 µm). Die optimale Schnittdicke ist dabei von der Probe abhängig. Histologische Schnitte tierischer und menschlicher Gewebe sind wesentlich dünner (5 µm bis hinunter zu 70 bis 100nm), da die zu beobachteten Zellen entsprechend kleiner sind.

Ein Mikrotom ist ein Gerät zum Erstellen solch dünner Schnitte für mikroskopische Unter- suchungen im Durchlicht. Der Name kommt aus dem Griechischen von "mikros" (klein) und "temnein" (schneiden). Für unterschiedliche Zwecke und Materialien wurden die unterschiedlichsten Mikrotomtypen entwickelt (Ultra-Mikrotom, Rotationsmikrotom, Schlitten- mikrotom, Zylindermikrotom und Kastenmikrotom). Teilweise handelt es sich dabei um sehr aufwendige und entsprechend teuere Geräte, die nur in professionellen Laboren zu finden sind. Andere sind auch an den Arbeitsplätzen der Hobby-Mikroskopiker anzutreffen.

Das Zylindermikrotom schiebt die Probe mittels einer Mikrometerschraube über einen Stempel oder eine Klemmvorrichtung durch das Mittelloch einer Glasplatte, die als Messerführung dient. Der überstehende Teil der Probe kann dann mit einem geeigneten Messer (dazu später mehr) abgeschnitten und weiter präpariert werden.
Je nach Probe, Vorbereitung und Geschick sind Schnittdicken zwischen 70 und etwa 20 µm erreichbar, was für botanische Schnitte in aller Regel ausreichen dünn ist.

Zum Schneiden kann man verschiedene Messer verwenden, die frei geführt werden müssen - die Schnittbahn ist also nicht wie beim Kastenmikrotom fest vorgegeben. Gute Ergebnisse erzielt man mit einem speziell für den Mikrotomschnitt geschliffenen Rasiermesser, das je nach dem, ob es mit der linken oder rechten Hand geführt werden soll, auf einer Seite plan geschliffen ist (die andere Seite hat in aller Regel einen Hohlschliff). Die Pflege solcher Messer ist etwas aufwändiger (siehe hierzu Rudolph Krönungs hervorrangende Anleitung "Abenteuer Klingen Schärfen", die auf der Webseite des MKB heruntergeladen werden kann [1]), aber sie lohnt sich, da mit der langen, direkt über die Glasplatte geführten Klinge beste Schnitte gelingen, wenn diese gut geschliffen und frisch abgezogen ist.
Hier möchte ich aber näher auf den Schnitt mit handelsüblichen Einmalklingen eingehen, die in einem Messerhalter geführt werden. Die Klingen müssen nicht gepflegt werden und sind in 50er-Packungen im Laborfachhandel erhältlich (z.B. Leica 110143 - auf die breite Bauform achten). Der Klingenhalter wurde von den engagierten Mikroskopikern Hr. Herrmann, Hr. Kramer und Hr. Streble entworfen (SHK - Klingenhalter) und weiter entwickelt [2]. Er kann über Hr. Dr. Detlef Kramer (Kontakt über das Mikro-Forum von Christian Linkenheld) bezogen werden.
Es handelt sich dabei um zwei Aluminiumprofile, zwischen die die Einmalklinge mittels zweier Rändelschrauben geklemmt wird und durch deren Form der korrekte Schnittwinkel bereits fest vorgegeben ist. Am unteren Profil befindet sich ein Teflon-Gleiter, der eine saubere Führung über die Glasplatte des Zylindermikrotoms sicher stellt. Ein kleiner Nachteil soll dabei nicht verschwiegen werden: durch den Gleiter liegt der Schnitt mit dem Messerhalter um ca. 2 mm über der Glasplatte, was beim Schneiden freistehender Proben beachtet werden muss.

Auch flache Proben, wie das eingangs erwähnte Blatt, können so eingespannt werden. Dazu wird ein passender Möhrenblock, der den Zentralzylinder beinhalten sollte, einmal quer durchgeschnitten. Auch hier ist auf eine genau Senkrechte Schnittführung zu achten. Die beiden Hälften lässt man ein wenig antrocknen (vorbereiten!) und legt sie dann umgekehrt zusammen. Durch die unterschiedliche Verdunstung aus dem Zentralzylinder und dem umgebenden Speichergewebe der Möhre entsteht eine leichte Wölbung. Somit kann das Blatt optimal geklemmt werden, ohne es zu quetschen und auch nach vielen Schnitten wird es noch sicher gehalten.

Egal ob Spross oder Blatt: zum Abschluss der Vorbereitung und unmittelbar vor dem Einspannen in das Mikrotom wird die spätere Schnittfläche mit der Einmalklinge möglichst eben abgeschnitten, um später einen leichten Anschnitt zu ermöglichen.

Zur Umschließung der Probe kann in gleicher Weise auch Styrodur oder ein anderer Hartschaum aus dem Baumarkt verwendet werden. Bei der Verwendung eines Hartschaums leidet die Klinge jedoch, was zu kürzeren Standzeiten führt.
Eine bebilderte Anleitung der hier geschilderten Methode finden Sie hier auf unserer Seite.