Gegenstand der Erfindung

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Fixierung und/oder zum Schutz von Driftmarker-Nanopartikeln auf einem Substrat, insbesondere einem Deckglas, für eine Anwendung in einem mikroskopischen Verfahren. Die Erfindung betrifft auch ein Substrat, insbesondere ein Deckglas für die Mikroskopie, wobei mindestens eine Substratoberfläche des Substrats mindestens teilweise mit einer optisch transparenten und biologisch inerten Deckschicht mit eingebetteten Driftmarker-Nanopartikeln versehen ist. Anwendungen der Erfindung sind insbesondere bei der Untersuchung von Proben auf Substraten, z. B. in der Mikroskopie, bevorzugt in der Fluoreszenzmikroskopie, gegeben.

Hintergrund der Erfindung

In der vorliegenden Beschreibung wird auf den folgenden Stand der Technik Bezug genommen, der den technischen Hintergrund der Erfindung darstellt:

[1] Stöber et al. in "Journal of Colloid and Interface Science" 26 (1): 62-69 (1968);

[2] http://hestzig.com;

[3] US 2013/0216807 Al;

[4] US 2008/0166270 Al;

[5] US 2536764 A; und

[6] W. Li et al. in "Chem. Rev." 2022, Bd. 122, S. 12495-12543.

Vorrichtungen und Systeme, die typischerweise in der Mikroskopie, insbesondere in der Fluoreszenzmikroskopie, eingesetzt werden, umfassen häufig Komponenten, bei denen mindestens eine Oberfläche sensible spezielle Strukturen oder Bereiche aufweist, die vor Umwelteinflüssen oder Positionsveränderungen auf der Oberfläche geschützt werden müssen, um eine zuverlässige und reproduzierbare Durchführung eines Mikroskopie-Verfahrens zu ermöglichen. Solche Komponenten können beispielsweise Deckgläser oder Elektroden eines Mikroskops sein und es sind aus der Praxis verschiedene Verfahren bekannt, deren Oberflächen mit einer schützenden Deckschicht zu versehen. Die Verfahren des Standes der Technik sind jedoch häufig apparativ aufwendig, kostspielig und/oder eignen sich nicht für alle Anwendungen.

Um eine Verschlechterung der optischen Eigenschaften des Mikroskops zu verhindern, sollte das für die Schutzschicht verwendete Material möglichst ähnliche optische Eigenschaften (Brechungsindex, Dispersion, etc.) zum verwendeten Deckglasmaterial aufweisen. Zusätzlich sollte das Material biologisch inert und chemisch ausreichend stabil sein, z. B. um eine Reinigung, wie eine Sterilisation, zu überstehen. Glasartige Schichten erfüllen diese Voraussetzungen, lassen sich aber im Allgemeinen nur mittels Sputtern abscheiden. Alternativ ist zwar ist mit dem so genannten Stöber-Prozess ([1], [3]) eine Synthese von Silikaten in wässriger Lösung möglich, diese kann jedoch zur Bildung von Silikatpartikeln und unregelmäßigen Strukturen führen. Weitere Verfahren zur Bildung von Silikatschichten aus wässrigen Silikat-Lösungen sind aus [4] und [5] bekannt.

Ein spezielles und nicht einfach zu lösendes Problem ergibt sich insbesondere, wenn in der Mikroskopie gewünscht ist, Bewegungen der Probe während der Messung auf ein Minimum zu beschränken, um ein optimales Bild zu erreichen, das möglichst frei von Artefakten und Verzerrungen ist. Mit steigender Auflösung der Mikroskopie steigt auch die Anforderung an die Probenstabilität. Bei Mikroskopieverfahren mit sehr hohem Auflösungsvermögen weit unterhalb der Beugungsgrenze ist dies nicht mehr durch passive Maßnahmen zu erreichen und die Bewegungen der Probe müssen durch aktive Regelung kompensiert werden. Bei mittlerer Auflösung (STORM, PALM, etc.) ist dies durch eine nachträgliche Korrektur der Daten bis zu einem gewissen Grad möglich, jedoch ist dieses Verfahren in Bezug auf seine Präzision und zeitliche Auflösung limitiert.

Auf Grund dessen wird in aktuellen Entwicklungen der Fluoreszenzmikroskopie wie z.B. MINFLUX oder MINSTED eine aktive Driftstabilisierung eingesetzt. Dafür können unter anderem reflektierende Metallpartikel als Driftmarker eingesetzt werden, die mit der zu untersuchenden Probe oder deren Träger verbunden sind und deren Bewegungen mit einer Kamera erfasst und stabil auf Position gehalten werden, um Versätze der Probe auszugleichen. Um eine zuverlässige und genaue Korrektur zu erreichen, ist eine feste Verbindung zwischen Probe und Driftmarkern nötig.

Besonders bei biologischen Proben ist dies schwierig zu erreichen, falls die Driftmarker nachträglich auf die Probe aufgebracht werden, weil dann eine stabile Verbindung durch die biologischen Abscheidungen auf den Deckgläsern nicht für alle Driftmarker gegeben ist. Zusätzlich blockieren Zellen eine homogene Abscheidung der Driftmarker, was dazu führen kann, dass in bestimmten Bereichen keine Messungen durchgeführt werden können. Ein Abscheiden der Driftmarker vor dem Aufwachsen der Zellen kann zu einem Ablösen der Driftmarker und/oder einer Beeinflussung des Zellwachstums führen. Es ist auch bekannt, dass Nanopartikel in der hochauflösenden Mikroskopie als Sonden in der Probe verwendet werden (siehe z. B. [6]). Derartige Sondenpartikel sind jedoch Teil der Probe und daher als Driftmarker ungeeignet.

Um ein möglichst homogene Verteilung der Driftmarker auf dem gesamten Deckglas zu erreichen und diese stabil mit dem Deckglas zu verbinden, ist ein Abscheiden der Driftmarker und deren Einbetten in eine dünne, chemisch stabile und biologisch inerte Schicht vor dem Aufwachsen der Zellen vorgeschlagen worden. Aktuell wird dafür mittels Sputter-Verfahren eine Siliziumdioxidschicht über die Driftmarker aufgebracht (siehe z.B. [2]). Dieses Verfahren erfordert allerdings einen hohen apparativen Aufwand und ist mit entsprechend hohen Kosten verbunden.

Des Weiteren hat sich in der Praxis gezeigt, dass Sputter-Siliziumdioxidschichten in Abhängigkeit vom verwendeten Abscheidungsverfahren eine verminderte Stabilität und Haltbarkeit aufweisen können. Beispielsweise kann bei einer Substratreinigung eine Sputter-Siliziumdioxidschicht auf dem Substrat beschädigt oder abgelöst werden. Des Weiteren kann die Stabilität der Einbettung von Nanopartikeln beschränkt sein.

Aufgabe der Erfindung

Vor diesem Hintergrund besteht eine Hauptaufgabe der Erfindung in der Bereitstellung neuer und verbesserter Mittel zur Fixierung und/oder zum Schutz von Strukturen auf einer Oberfläche eines Substrats, welches eine Komponente eines Mikroskops oder einer ein Mikroskop umfassenden Vorrichtung ist, mit denen die obigen Nachteile des Standes der Technik weitgehend oder vollständig vermieden werden können. Die Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, ein verbessertes Verfahren zur Bereitstellung eines Substrates mit einer mit Driftmarkern versehenen Deckschicht bereitzustellen, das mit verringertem Aufwand, geringeren Kosten und/oder erhöhter Zuverlässigkeit ausführbar ist und/oder eine Deckschicht mit einer verbesserten Stabilität und Haltbarkeit ergibt. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein verbessertes Substrat mit einer mit Driftmarkern versehenen Deckschicht bereitzustellen, das entsprechend mit verringertem Aufwand, geringeren Kosten und/ oder erhöhter Zuverlässigkeit herstellbar ist und/oder eine verbesserte Stabilität und Haltbarkeit der Deckschicht und/oder der Einbettung von Driftmarker-Nanopartikeln in der Deckschicht aufweist. Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren bzw. einem Substrat mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Aspekte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zur Fixierung und/oder zum Schutz von Strukturen oder Regionen, insbesondere von Driftmarker-Nanopartikeln, auf der Oberfläche eines Substrats durch Aufbringen einer optisch transparenten und biologisch inerten Deckschicht und insbesondere der Driftmarker-Nanopartikel auf mindestens einem Teil der Substratoberfläche mindestens die Schritte Reinigen und Aktivieren des Substrats durch Behandlung mit Ultraschall und/oder Kontaktieren mit einem Detergens und/oder Luft- oder Sauerstoffplasma, Aufbringen einer wässrigen Silikatlösung auf die gereinigte und aktivierte Substratoberfläche mittels Rotations- oder Eintauchbeschichtung, und Trocknen und Aushärten der Silikatschicht, so dass insbesondere die Deckschicht gebildet wird, wobei es sich bei dem Substrat um eine Komponente eines Mikroskops oder einer Vorrichtung, die ein Mikroskop umfasst, handelt und wobei vorzugsweise die Driftmarker-Nanopartikel in die Deckschicht eingebettet sind.

Die Deckschicht, die auch als Wasserglas-Schicht bezeichnet werden kann, ist eine von Silikatpartikeln freie, homogene Schicht, in deren Material die Driftmarker-Nanopartikel vollständig eingeschlossen sind. Vorteilhafterweise kann die Deckschicht im Vergleich zu herkömmlichen Sputter- schichten eine geringere Porosität aufweisen, so dass die Einbettung der Driftmarker-Nanopartikel stabiler als in einer Sputterschicht ist. Des Weiteren kann die Deckschicht vorteilhafterweise mit erheblich geringeren Kosten auf das Substrat aufgebracht werden als eine Sputterschicht.

Die zu fixierenden und/oder zu schützenden Strukturen oder Regionen der Substratoberfläche sind grundsätzlich nicht besonders beschränkt und können - je nach Art und Anwendungsgebiet der jeweiligen mikroskopischen Komponente oder Vorrichtung - vielfältiger Natur sein.

In spezielleren Ausführungsformen sind diese Strukturen oder Regionen aus der Gruppe ausgewählt, welche Nanopartikel, metallische Strukturen oder Regionen auf einer nicht-metallischen Substratoberfläche, nichtmetallische Strukturen oder Regionen auf einer Metalloberfläche umfasst. Typischerweise stellt die beschichtete Substratoberfläche eine Metalloberfläche oder eine Glasoberfläche dar. Eine solche Metalloberfläche kann beispielsweise Teil einer Vorrichtung, z. B. eine Elektrode, sein, welche bei Durchführung mikroskopischer Untersuchungen im Rahmen neurologischer Experimente verwendet wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Substratoberfläche um die Oberfläche eines Deckglases für die Mikroskopie, insbesondere die Fluoreszenzmikroskopie, handelt.

Ein Deckglas kann vorzugsweise ein rechteckiges oder rundes, transparentes Glasplättchen, besonders bevorzugt mit einer Dicke im Bereich 100 pm bis 200 pm und einer charakteristischen Ausdehnung, z. B. Seitenlänge, im Bereich von 5 mm bis 30 mm, umfassen, insbesondere wie es in der Mikroskopie gebräuchlich ist.

Eine spezielle und besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie das Aufbringen von Driftmarker-Nanopartikeln auf die Substratoberfläche vor und/oder gleichzeitig mit dem Aufbringen der wässrigen Silikatlösung auf die Substratoberfläche umfasst.

Das Aufbringen der Driftmarker-Nanopartikel auf die Substratoberfläche vor dem Aufbringen der wässrigen Silikatlösung auf die Substratoberfläche kann vorzugsweise ein Aufbringen einer kolloidalen Lösung oder Dispersion der Driftmarker-Nanopartikel in Wasser oder einem wässrigen Medium oder in einem anderen geeigneten Lösungsmittel, insbesondere einem leichtflüchtigen Lösungsmittel wie Methanol oder Ethanol, auf die gereinigte und aktivierte Substratoberfläche und anschließende Trocknung, Aufbringen der wässrigen Silikatlösung auf die mit den Driftmarker-Nanopartikeln versehene Substratoberfläche mittels Rotations- oder Eintauchbeschichtung, und Trocknen und Aushärten der Silikatschicht umfassen.

Die Erfinder haben festgestellt, dass die Driftmarker-Nanopartikel vorteilhafterweise ausreichend stabil an der vorher gereinigten und aktivierten Substratoberfläche anhaften, ohne bei dem nachfolgenden Aufbringen der wässrigen Silikatlösung vom Substrat abgelöst zu werden.

Das gleichzeitige Aufbringen von Nanopartikeln kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die wässrige Silikatlösung ferner auch die aufzubringenden Driftmarker-Nanopartikel umfasst. Diese Ausfüh- rungsform ist insbesondere vorteilhaft, wenn keine definierte Ausrichtung und Position der Nanopartikel innerhalb der Deckschicht erforderlich ist. Damit lassen sich in einem Schritt sowohl die Partikel aufbringen als auch die fixierende und schützende Deckschicht erzeugen.

Die Driftmarker-Nanopartikel sind allgemein Partikel, die mit der Bildgebung eines Mikroskops in der Deckschicht als Kontrast erfassbar sind und insbesondere opak sind und/oder eine von der Brechzahl des Silikats der Deckschicht abweichende Brechzahl aufweisen. Die Form der Driftmarker-Nanopartikel kann frei gewählt werden und z. B. eine Kugelform, eine Stabform oder eine unregelmäßige Form umfassen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Driftmarker-Nanopartikel aus der Gruppe ausgewählt, die Siliziumnanopartikel, Germaniumnanopartikel, Metallnanopartikel, insbesondere Goldnanopartikel, und fluoreszierende Nanopartikel, insbesondere Nanopartikel auf der Basis von Kohlenstoff, Polymeren, Halbleitern (Quantum dots) oder seltenen Erden, umfasst.

Vorzugsweise sind die erwähnten Polymere dabei aus der Gruppe ausgewählt, die farbstoff-dotierte Latex- oder Polystyrolpartikel und fluoreszierende konjugierte Polymere, z.B. FluoroSpheres (Ther- moFisher Scientific), CPN (Stream Bio), umfasst.

Eine weitere spezielle und besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Substratoberfläche um die Oberfläche eines Deckglases für die Mikroskopie, insbesondere die Fluoreszenzmikroskopie, handelt und die Deckschicht Nanopartikel enthält, welche als Driftmarker in einem mikroskopischen Verfahren vorgesehen und geeignet sind.

Die erfindungsgemäß verwendete Silikatlösung ist nicht besonders beschränkt. Vorzugsweise ist diese wässrige Silikatlösung aus der Gruppe ausgewählt, die wässrige Lösungen eines anorganischen Silikats der Gruppe I des Periodensystems, insbesondere Natriumsilikat, Kaliumsilikat, Lithiumsilikat oder Mischungen davon, umfasst.

In einer spezielleren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die wässrige Silikatlösung eine Konzentration von 0,01 bis 20 Masse-% Si, vorzugsweise von 0,1 bis 10 Masse-% Si, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung, auf. Das Silikat polymerisiert (polykondensiert) während des Trocknungsprozesses zu einer amorphen und optisch transparenten Silikatschicht. Diese Schicht sorgt für eine stabile Einbettung von Nanopartikeln, insbesondere der Driftmarker, und beeinflusst das Zellwachstum biologischer Proben nicht.

Die erfindungsgemäß verwendete wässrige Silikatlösung kann ferner weitere Additive und/oder Hilfsstoffe umfassen.

Solche Additive und/oder Hilfsstoffe können beispielsweise Mittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung und/oder zur Veränderung der optischen Eigenschaften, insbesondere Brechungsindex und/oder Fluoreszenz der aufgebrachten Schicht, umfassen oder darstellen.

Auf diese Weise kann die Deckschicht durch geeignete Zusätze, z.B. fluoreszierende Zusätze, in der Beschichtungszusammensetzung hinsichtlich bestimmter gewünschter Parameter modifiziert werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Dicke der Deckschicht nach dem Trocknen und Aushärten im Bereich 1 nm bis 100 pm, insbesondere 10 nm bis 1 pm, gewählt sein. Diese Dickenbereiche haben sich als besonders vorteilhaft für die stabile Einbettung der Driftmarker-Nanopartikel bei zugleich geringer Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften des Substrates erwiesen.

Vorzugsweise können die Driftmarker-Nanopartikel eine charakteristische Querschnittsdimension, insbesondere Durchmesser oder Länge, aufweisen, die im Bereich 1 nm bis 1 pm, insbesondere 10 nm bis 800 nm, gewählt ist. Vorteile diese Dimensionsbereiche ergeben sich aus der besonders zuverlässigen optischen Erfassung der Driftmarker-Nanopartikel mit einem Mikroskop.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung können die Driftmarker-Nanopartikel mit einem mittleren Abstand aufgebracht werden, der im Bereich 200 nm bis 10 pm, insbesondere 500 nm bis 5 pm, gewählt ist. Dabei ergeben sich Vorteile durch die zuverlässige optische Erfassung der Driftmarker-Nanopartikel mit dem Mikroskop bei zugleich geringer Beeinträchtigung der mikroskopischen Abbildung der Probe.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Substrat, das eine Komponente eines Mikroskops oder einer Vorrichtung, die ein Mikroskop umfasst, ist, wobei mindestens eine Oberfläche des Substrats mindestens teilweise mit einer optisch transparenten und biologisch inerten Deckschicht insbesondere mit eingebetteten Driftmarker-Nanopartikeln versehen ist, wobei die Deckschicht eine amorphe Silikatschicht umfasst, die aus einer wässrigen Silikatlösung gebildet ist.

Ein Substrat mit einer solchen Deckschicht ist insbesondere durch Behandlung der jeweiligen Oberfläche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer seiner Ausführungsformen erhältlich.

Eine spezielle und besonders bevorzugte Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dieser Komponente um ein Deckglas für die Mikroskopie, insbesondere die Fluoreszenzmikroskopie, handelt und die Deckschicht Nanopartikel enthält, welche als Driftmarker in einem mikroskopischen Verfahren vorgesehen sind.

Die Driftmarker-Nanopartikel sind vorzugsweise aus der obigen Gruppe von Nanopartikeln ausgewählt, die Siliziumnanopartikel, Germaniumnanopartikel, Metallnanopartikel, insbesondere Goldnanopartikel, und fluoreszierende Nanopartikel, insbesondere Nanopartikel auf der Basis von Kohlenstoff, Polymeren, Halbleitern (Quantum dots) oder seltenen Erden, umfasst.

Die Polymere sind dabei vorzugsweise wieder aus der Gruppe ausgewählt, die farbstoff-dotierte Latex- oder Polystyrolpartikel und fluoreszierende konjugierte Polymere, z.B. FluoroSpheres (Thermo- Fisher Scientific), CPN (Stream Bio), umfasst.

Eine andere spezielle Ausführungsform des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht auf einer Metalloberfläche oder metallischen Struktur aufgebracht ist, die Bestandteil einer Elektrode ist.

Typischerweise weist die Deckschicht auf der jeweiligen Oberfläche oder Struktur eine Dicke im Bereich von 1 nm bis 100 pm auf, vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 1 pm.

Wie bereits oben erwähnt, kann die Deckschicht durch geeignete Zusätze, z.B. fluoreszierende Zusätze, in der Beschichtungszusammensetzung in gewünschter Weise modifiziert sein.

Kurzbeschreibung der Figuren

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen schematisch: Figur 1: eine Polymerisierung (Polykondensation) und Immobilisierung von polymerisierten

Silikatmolekülen auf der Substratoberfläche bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 2: eine Anwendung der Erfindung in der Mikroskopie; und

Figur 3: eine vergrößerte Schnittansicht eines Deckglases gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden unter beispielhaftem Bezug auf die Herstellung der Deckschicht auf einem Deckglas beschrieben. Einzelheiten der Anwendungen des beschichteten Deckglases in der Mikroskopie werden nicht beschrieben, da sie an sich von herkömmlichen Mikroskopieverfahren bekannt sind.

Das folgende Beispiel soll die Erfindung unter Bezug auf Figur 1 näher erläutern, ohne diese jedoch auf die jeweiligen speziellen Parameter und Bedingungen zu beschränken.

BEISPIEL Aufbringung und Fixierung von Goldnanopartikeln auf einer Glasoberfläche

Die als Driftmarker-Nanopartikel vorgesehenen Goldnanopartikel werden auf die gewünschte bzw. benötigte Konzentration (z.B. 0,05-0,4 mg/l) verdünnt und auf die chemisch oder mittels Plasma gereinigte Glasoberfläche 11 eines Deckglases 10 aufgetragen (Figur 1A). Je nach Art der verwendeten Goldnanopartikel wird deren verdünnte Lösung entweder nach einer angemessenen Inkubationszeit abgespült oder eingetrocknet. Alternativ können die Goldnanopartikel auch in einem schnelltrocknenden Lösungsmittel (z.B. Methanol oder Ethanol) gelöst werden, um den Trocknungsprozess zu beschleunigen. Eine Natriumsilikat-Lösung 21 wird auf die gewünschte Konzentration mit Wasser verdünnt (Konzentration und Beschichtungsmethode beeinflussen die Schichtdicke). Zusätzlich können der Lösung Additive (z.B. Alkohole) hinzugefügt werden, um die Oberflächen-spannung herabzusetzen, um eine möglichst dünne Schicht zu erzielen.

Die Natriumsilikat-Lösung 21 wird mittels Rotationsbeschichtungs- (Spin Coating-) oder Eintauchbe- schichtungs- (Dip Coating-) Verfahren (Figur 1B) auf das Deckglas aufgebracht. Die zunächst flüssige Schicht 21 härtet mittels Trocknung aus und verkieselt dabei. Sie bildet die Deckschicht 20 (Figur 1C), die nun nicht mehr wasserlöslich ist und mechanisch stabil ist.

Beispielprotokoll:

• Zweimalige Reinigung der Deckgläser in 2% Hellmanex III (Hellma GmbH & Co. KG, Müllheim, Germany) im Ultraschallbad für 15 min.

• Waschen mit Milli-Q Wasser für 15 min im Ultraschallbad

• Trocknen mit Stickstoff

• Aktivierung und Reinigung der Deckgläser im Sauerstoff- oder Luftplasma

• Aufbringen der Goldpartikel: o Variante A:

■ Verdünnen der Goldnanopartikel in Milli-Q Wasser und Inkubation für 1-15 min

■ Waschen mit Milli-Q Wasser

■ Trocknen mit Stickstoff o Variante B:

■ Verdünnen der Goldnanopartikel in Methanol/Ethanol

■ Aufträgen einer kleinen Menge (10-30 pl) auf das Deckglas

■ Vollständiges Verdampfen des Lösungsmittels abwarten (5-15 min)

• Verdünnen der Natriumsilikat-Lösung mit Milli-Q Wasser auf 1-2% Si

• Spin Coating der Natriumsilikat-Lösung

• Schicht für einige Zeit aushärten lassen (~1 h)

Die Figuren 2 und 3 illustrieren beispielhaft die bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen, mit der Deckschicht 20 mit eingebetteten Driftmarker-Nanopartikeln 1 hergestellten Deckglases 10 in der Mikroskopie. Figur 2 zeigt schematisch beispielhaft ein inverses Lichtmikroskop 30, das Teil einer schematisch illustrierten Vorrichtung 40 sein kann. Die Vorrichtung 40 kann beispielsweise eine Anlage zur hochauflösenden Mikroskopie biologischer Proben, wie zum Beispiel ein Mikroskop vom Typ MINFLUX sein. Das Mikroskop 30 ist in an sich bekannter Weise mit einem Korpus aufgebaut, an dem ein Strahlengang 31 von einer Lichtquelle 32 über das Deckglas 10 mit einer Probe 2 (siehe Figur 3) und ein Objektiv 33 zum Okular 34 gebildet wird.

Die vergrößerte Illustration des Deckglases 10 mit der Deckschicht 20 und den eingebetteten Driftmarker-Nanopartikeln 1 in Figur 3 zeigt schematisch die Aufnahme der Probe 2 auf der Oberfläche der Deckschicht 20. Die Probe 2, die z. B. eine Lage adhärenter biologischer Zellen umfasst, ist durch das Material der Deckschicht 20 zuverlässig von den Driftmarker-Nanopartikeln getrennt.

Wenn die Driftmarker-Nanopartikel 1 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor dem Aufbringen der wässrigen Silikatlösung auf der Substratoberfläche 11 deponiert werden, sind die Driftmarker-Nanopartikel 1 auch in der ausgehärteten Deckschicht 20 auf der Substratoberfläche 11 und damit in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zum Strahlengang 31 angeordnet.

Alternativ könnten die Driftmarker-Nanopartikel 1 bei Aufbringen auf die Substratoberfläche 11 gemeinsam mit der wässrigen Silikatlösung 21 im Volumen der Deckschicht 20 verteilt angeordnet sein (in Figur 3 nicht gezeigt).

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination oder Unterkombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.