Kaffee als Kontrastmittel-Ersatz in der Elektronenmikroskopie

Forschende der Technischen Universität Graz haben eine kostengünstige und umweltfreundliche Alternative zum hochgiftigen sowie radioaktiven Uranylacetat entdeckt: gewöhnlichen Espresso. In der Elektronenmikroskopie werden biologische Proben standardmäßig mit Kontrastmitteln behandelt, um Gewebestrukturen sichtbar zu machen. Uranylacetat darf, da es seiner gefährlichen Eigenschaften in vielen Laboren strengen Sicherheitsauflagen unterliegt, gar nicht erst verwendet werden. Deshalb suchte ein Team am Institut für Elektronenmikroskopie und Nanoanalytik (FELMI-ZFE) nach einem Ersatz. Die Untersuchungen ergaben, dass Proben, die mit Espresso kontrastiert wurden, eine ebenso hohe Bildqualität aufweisen wie jene, die mit dem herkömmlichen Standardmittel präpariert wurden.

Kaffeeflecken als Inspiration

„Auf die Idee, Espresso als Kontrastmittel zu verwenden, haben mich die kreisrunden eingetrockneten Flecken in vergessenen Kaffeetassen gebracht“, sagt Claudia Mayrhofer. Zur Vorbereitung der Untersuchung im Elektronenmikroskop schneidet sie Gewebeproben in hauchdünne Scheiben und fixiert diese auf Probenträgern. Danach erfolgt das Kontrastieren als letzter Schritt. „Erste Versuche haben gezeigt, dass Kaffee biologische Proben anfärbt und für stärkere Kontraste sorgt“, erklärt Mayrhofer.

Gemeinsam mit Ilse Letofsky-Papst und Robert Zandonella untersuchte sie die Wirksamkeit im Vergleich zu Uranylacetat. Dabei wurden ultradünne Schnitte von Mitochondrien unter identischen Bedingungen behandelt und per Bildanalysesoftware ausgewertet. Das Ergebnis war eindeutig: „Espresso hat im Vergleich für sehr gute Kontrastwerte gesorgt, teilweise waren sie sogar besser als beim Uranylacetat“, so Claudia Mayrhofer.

Weitere Tests mit unterschiedlichen Gewebearten nötig

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Kaffee eine ernstzunehmende Alternative zu Uranylacetat ist“, sagt Ilse Letofsky-Papst. Allerdings weist sie darauf hin, dass für eine breite Anwendung in der biologischen Elektronenmikroskopie noch weitere Untersuchungen an unterschiedlichen Gewebearten erforderlich seien.

Quelle

TU Graz (01/2026)