Ein Ultradünnschnitt ist eine spezielle Technik zur Präparation von biologischem Gewebe oder anderen Proben für die Untersuchung unter dem Elektronenmikroskop. Diese Methode wird angewendet, um extrem dünne Schnitte der Probe herzustellen, die eine Dicke von nur etwa 50 bis 100 Nanometern aufweisen. Die so gewonnenen Schnitte sind dünn genug, um von Elektronenstrahlen durchdrungen zu werden, was eine detaillierte Abbildung der inneren Strukturen auf subzellulärer Ebene ermöglicht.

Der Prozess der Ultradünnschnitt-Erstellung beginnt mit der Fixierung und Einbettung der Probe, typischerweise in Harz oder Epoxid, um die Struktur stabil zu halten und die empfindlichen biologischen Bestandteile vor Schäden zu schützen. Nach der Einbettung wird die Probe mit einem sogenannten Ultramikrotom in hauchdünne Scheiben geschnitten. Diese Mikrotome sind mit extrem scharfen Messern aus Glas oder Diamant ausgestattet, die eine so präzise Schnittführung erlauben, dass gleichmäßig dünne Schnitte von wenigen Nanometern Dicke entstehen.

Nach dem Schneiden werden die Ultradünnschnitte auf Kupfer- oder Nickelnetzen platziert, die als Träger für die Untersuchung im Transmissionselektronenmikroskop (TEM) dienen. Da biologische Proben für Elektronenstrahlen meist wenig Kontrast bieten, werden die Schnitte oft zusätzlich mit Schwermetallionen, wie Osmiumtetroxid, Uranacetat oder Bleicitrat, gefärbt. Diese Metalle binden an bestimmte Strukturen in der Probe und verstärken den Kontrast, wodurch sich feine Details wie Zellmembranen, Organellen und andere subzelluläre Strukturen im Elektronenmikroskop besser sichtbar machen lassen.

Die Ultradünnschnitt-Technik ist besonders wertvoll für die Zellbiologie und Histologie, da sie detaillierte Einblicke in die ultrastrukturelle Organisation von Zellen und Geweben erlaubt. Mit dieser Methode können Forscher etwa den Aufbau von Organellen wie Mitochondrien, Ribosomen, dem Endoplasmatischen Retikulum oder dem Golgi-Apparat im Detail untersuchen. Auch krankhafte Veränderungen auf zellulärer Ebene, beispielsweise durch Viren oder genetische Defekte hervorgerufene strukturelle Veränderungen, können so erkannt und analysiert werden.

Durch die hohe Auflösung, die Ultradünnschnitte im Elektronenmikroskop bieten, trägt diese Technik erheblich zum Verständnis der komplexen Struktur und Funktion zellulärer Komponenten bei. Die Technik wird zudem in der Medizin und Pathologie verwendet, um Zellstrukturen bei Krankheiten zu untersuchen und diagnostische Erkenntnisse auf submikroskopischer Ebene zu gewinnen.

Zusammengefasst ist der Ultradünnschnitt eine wichtige Präparationstechnik, die eine extrem feine Analyse biologischer Proben im Elektronenmikroskop ermöglicht und so detaillierte Einblicke in die ultrastrukturelle Organisation von Zellen und Geweben bietet.