EP1685438A1 - Mikroskopievorrichtung - Google Patents

Mikroskopievorrichtung

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EP1685438A1
EP1685438A1 EP04797619A EP04797619A EP1685438A1 EP 1685438 A1 EP1685438 A1 EP 1685438A1 EP 04797619 A EP04797619 A EP 04797619A EP 04797619 A EP04797619 A EP 04797619A EP 1685438 A1 EP1685438 A1 EP 1685438A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sample
optical waveguide
planar optical
receiving section
microscopy device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04797619A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Albrecht Brandenburg
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Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP1685438A1 publication Critical patent/EP1685438A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/648—Specially adapted constructive features of fluorimeters using evanescent coupling or surface plasmon coupling for the excitation of fluorescence
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/06—Means for illuminating specimens
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55—Specular reflectivity
    • G01N21/552—Attenuated total reflection

Definitions

  • the present invention relates to a microscope device for observing a sample and a method for observing a sample in a microscope device.
  • a basic problem of microscopy on three-dimensional objects is that the light signals from different levels of the sample are superimposed. This results in a blurred background that is superimposed on the image from the area of the sharp image. Ideally, one would like the three-dimensional information of the object, i.e. receive the images from different levels in the z direction without influencing the image from other object levels.
  • One such method is laser scan microscopy.
  • the z-stacks are separated by scanning a focused laser beam over the sample.
  • a pin-hole in the imaging beam path ensures that only light from one level reaches the detector.
  • Scanning the individual levels also means a relatively high expenditure of time, so that moving objects (e.g. living cells) can only be detected to a limited extent.
  • Total reflection microscopy (TIRM: Total infernal reflection mnicroscopy) has been used as a further method for a few years.
  • the lighting takes place through the so-called evanescent field, which is created when a light wave is totally reflected on a glass surface (Fig. 1).
  • the evanescent penetrates outside the glass Field with an exponentially declining field or intensity distribution into the adjacent medium.
  • the penetration depth for a glass - water transition is approx. 200 - 300 nm. This means - similar to laser scanning microscopy - that a cut is made through the sample that is significantly 'thinner 1 ' than in the case of the laser scan microscope.
  • the position of the observable area is not arbitrary, but is fixed on the surface of the slide.
  • the TIRM can also be used in combination with fluorescence microscopy.
  • fluorescence is excited by the evanescent field.
  • the image is recorded in the spectral range of the fluorescence emission.
  • TIRFM Total internal reflection fluorescence microscopy
  • Illumination through the lens has the advantage that the light illuminates the sample lying on the slide without the surrounding medium having to be irradiated.
  • the lens is irradiated.
  • the scattered light which arises in the lens can considerably disrupt the measurement, since the excitation intensities are orders of magnitude higher than the light intensities to be detected. Even with good interference filters, so much excitation light can get into the detection unit that a disturbing background is found.
  • the alternative method is excitation on the side of the object opposite the lens.
  • a prism Since the total reflection condition is not achieved by irradiation on one side of a plane-parallel plate, a prism must be used here. In this case, the excitation and emission beam paths are separated. However, in this case the sample space must be over the area to be observed on the slide surface are irradiated. As a rule, there are biological samples, for example in buffer media. Reagents or nutrients may be added to these media during observation. However, this can severely disturb the observation beam path, which among other things reduces the achievable resolution. The part of the sample that is at a greater distance from the prism surface can also contribute to the reduction of the image quality by absorption or scattering of the light.
  • a microscopy device for observing a sample with: a planar optical waveguide on which a sample receiving section is provided for receiving the sample, a light coupling device for coupling light into the planar optical waveguide, the planar optical waveguide for guidance of a coupled-in light beam is provided at least in the region of the sample receiving section, and an objective device which is directed onto the sample receiving section.
  • the sample receiving section is preferably arranged directly on the planar optical waveguide and extends essentially parallel to the planar optical waveguide.
  • the objective device is preferably directed through the planar optical waveguide onto the sample receiving section.
  • the planar optical waveguide is arranged on a carrier substrate.
  • the carrier substrate consists of a transparent carrier material.
  • the objective device is preferably directed through the transparent carrier substrate onto the sample receiving section.
  • a coupling section is provided for the direct coupling of the light beam onto the planar optical waveguide.
  • a coupling section is provided for coupling the light beam into the planar optical waveguide on the transparent carrier substrate.
  • the coupling section is preferably provided for coupling the light beam outside the sample receiving section.
  • the coupling section has a coupling grating.
  • the coupling section has a coupling prism.
  • the planar optical waveguide is preferably designed as a coating on the carrier substrate.
  • the coating is made of a tantalum oxide layer, in particular a tantalum pentoxide layer (Ta 2 Os), or a silicon nitride layer (Si 3 N) or a silicon oxynitride layer (Si x O y N z ) or a titanium oxide -Layer (TiO 2 ) formed on the carrier substrate 5 made of glass or polymer.
  • the sample receiving section is preferably covered by a cover substrate.
  • the objective device is directed onto the sample receiving section essentially perpendicular to the guided light beam.
  • this object is achieved according to the invention by methods for observing a sample in a microscopy device, the sample being arranged on a sample receiving section of a planar optical waveguide, and an injected light beam being guided in the planar optical waveguide at least in the region of the sample receiving section, and that Sample is observed through a lens device.
  • the direction of observation is preferably substantially perpendicular to the guided light beam.
  • the sample is preferably applied directly to the planar optical waveguide and the observed part of the sample extends substantially parallel to the guided light beam.
  • the sample is preferably observed through the planar optical waveguide.
  • the planar optical waveguide is preferably arranged on a transparent carrier substrate, and the sample is observed through the transparent carrier substrate.
  • the light beam is coupled directly into the planar optical waveguide.
  • the light beam is coupled into the planar optical waveguide via the transparent carrier substrate.
  • the light beam is preferably coupled in outside the sample receiving section.
  • An apparatus and a method are thus advantageously created, whereby on the one hand a separation between the excitation and observation beam path is ensured, but at the same time manages without the passage of the light through the sample space.
  • the depth of penetration is further reduced by Advantage.
  • a high excitation intensity on the surface is required in particular in the case of fluorescence analyzes.
  • the passage through other media should contribute as little as possible to the background light. This disturbing light is created both by scattering and by the natural fluorescence of the media used.
  • Fig. 2 shows the intensity distribution in an optical waveguide on a carrier substrate according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a microscopy device according to an exemplary embodiment.
  • This microscopy device has a planar optical waveguide 1.
  • a sample receiving section 2 is provided on this planar optical waveguide 1, which is essentially designed as a thin, flat plate.
  • This sample receiving section 2 is arranged directly on a side surface of the planar optical waveguide 1.
  • the sample or substance to be examined is thus placed on the side surface of the planar optical waveguide, so that this contact plane is the observation or. Analysis level of the sample determined.
  • the sample receiving section 2 and the sample space determined thereby are defined by spacer elements 8, a cover substrate 7 in the form of a cover glass delimiting the sample space at the top.
  • a coupling section 6 is provided on the optical waveguide 1 outside of the sample receiving section 2 in order to couple light L, which is emitted by a light source (not specified in any more detail) into the planar optical waveguide 1.
  • the coupled light beam 3 extends, as shown in FIG. 1, along the planar optical waveguide 1, starting from the coupling section 6, along the sample receiving section 2.
  • the coupled light beam extends essentially parallel to the sample receiving section 2, ie essentially parallel to the contact plane of an applied sample with the optical waveguide 1. It follows that the coupled light beam also extends essentially parallel to the observation plane.
  • This coupled light beam 3 in the planar optical waveguide 1 generates an evanescent field that extends essentially perpendicular to the coupled light beam 3.
  • the evanescent field emerges from the optical waveguide 3 so that the edge regions along the optical waveguide 1 are illuminated. This illumination of the edge regions with a very shallow depth takes place essentially perpendicular to the light beam 3 that is coupled in.
  • the evanescent field of the coupled-in light beam 3 enters the sample receiving section 2 and thus illuminates the observation plane, i.e. the contact plane of the sample to be observed on the optical waveguide 1.
  • This contact plane of the sample can be observed via the objective device 4.
  • the lens device 4 is directed through the optical waveguide 1 onto the sample receiving section 2.
  • the direction of observation of the objective device 4 is essentially perpendicular to the planar optical waveguide 1 and thus essentially perpendicular to the coupled light beam 3.
  • the planar optical waveguide 1 is arranged on a carrier substrate 5.
  • This carrier substrate 5 is made of a transparent material, such as glass, so that the objective device 4 can observe the observation plane of the sample through the optical waveguide 1 and through the transparent carrier substrate 5.
  • excitation takes place through the planar optical waveguide 1.
  • the evanescent field of this optical waveguide penetrates into the a sample lying in the area of the sample receiving section 2.
  • the optical waveguide can consist, for example, of a thin plate made of a transparent material.
  • This thin plate consists for example of a glass (e.g. slide or cover glass format), a polymer or a transparent crystalline material.
  • the thickness of this thin plate is in the range 0.1-2 mm.
  • the length of this thin plate is in the range of 1.0 - 5.0 cm, the width 0.5 - 5.0 cm.
  • the refractive index of this thin plate is greater than the refractive index of the surrounding media for the formation of the light guide.
  • the refractive indices of the materials mentioned are in the range 1.4-1.6.
  • the optical waveguide 1 of the exemplary embodiment shown consists of a thin coating which has been applied, for example, to a glass slide (for example slide or cover glass format), a polymer or a transparent crystalline material (support substrate 5).
  • the coating can also consist of silicon nitride (Si 3 N), silicon oxynitride (Si x O y N z ) or titanium oxide (TiO 2 ).
  • the refractive index of the coating material must be greater than the refractive index of the carrier material and greater than that of the surrounding medium.
  • the difference between the refractive indices of the support and the coating should be as large as possible, since in this case the evanescent field portion is particularly large.
  • the coating materials mentioned are therefore preferably high-index coatings.
  • the chemical resistance and low light scatter are important selection criteria for the selection of the coating.
  • the thickness of the waveguiding coating is advantageously chosen so that only the basic mode of the waveguide is capable of propagation. Only in this case is the intensity distribution in the waveguide and the evanescent field clearly defined.
  • the basic mode has the highest evanescent field with an optimized waveguide thickness. Typical thicknesses are in the range 120 nm - 500 nm.
  • the substrate refractive indices are in the range 1, 4 -1, 6.
  • the refractive indices of the coatings are typically 1.55-2.4.
  • the coupling grid is either in the surface of the carrier (before coating with the waveguide material) or etched into the coating.
  • the grating periods are typically in the range 300 nm - 1000 nm.
  • the etching depths are in the range 5 nm - 50 nm.
  • the excitation from the sample side takes place with separate beam paths.
  • the excitation light scarcely shines through the glass (carrier substrate 5) (apart from the evanescent field on the substrate side), so that any intrusive fluorescence of the glass is reduced.
  • the observation is carried out through the glass support (support substrate 5) without radiating through the sample space (sample receiving section 2).
  • the coupling takes place in the case of the glass carrier forming the optical waveguide through an obliquely polished edge.
  • the optical waveguide consisting of a thin coating, e.g. a coupling grid (coupling section 6) is used, which is introduced into the carrier by etching or impression techniques.
  • the coupling can take place by means of a coupling prism applied to the optical waveguide. The light can be coupled into the grating both from the coating side and from the carrier side into the optical waveguide.
  • Another advantage of very thin, highly refractive optical fibers is that the intensity of the evanescent field is very high and the extent into the adjacent medium can be limited to approx. 50 nm, so that the observation volume is limited very closely. Signals from other levels in the sample are suppressed.
  • a tantalum oxide layer on glass is given as an example of a coating waveguide.
  • Half-width of the evanescent field denotes the distance from the waveguide surface (outside the waveguide) at which the intensity assumes half the intasity on the surface of the waveguide.
  • Power in the surrounding medium Pu denotes the light power that is conducted on the surface outside the waveguide, P is the total intensity of the intensity distribution.
  • FIG. 2 The intensity distribution of such an optical waveguide with a carrier substrate is shown in FIG. 2.
  • the exemplary embodiment described above shows a microscopy device for observing a sample with a planar optical waveguide 1, on which a sample receiving section 2 is provided for receiving the sample.
  • a light coupling device for coupling light into the planar optical waveguide 1 is provided, the planar optical waveguide 1 for guiding a coupled light beam 3 at least in the area of the sample receiving section 2.
  • a lens device 4 is directed onto the sample receiving section 2.
  • the sample receiving section 2 is arranged directly on the planar optical waveguide 1.
  • the sample receiving section 2 extends essentially parallel to the planar optical waveguide 1.
  • the objective device 4 is directed through the planar optical waveguide 1 onto the sample receiving section 2.
  • the objective device 4 is directed essentially perpendicular to the guided light beam 3 onto the sample receiving section 2.
  • the planar optical waveguide 1 is arranged on a carrier substrate 5.
  • This carrier substrate 5 consists of a transparent carrier material.
  • the objective device 4 is directed through the transparent carrier substrate 5 onto the sample receiving section 2.
  • a coupling section 6 is provided for directly coupling the light beam 3 onto the planar optical waveguide 1.
  • the coupling section 6 is provided for coupling the light beam 3 outside the sample receiving section 2.
  • the coupling section 6 has a coupling grid.
  • a coupling section can be provided on the transparent carrier substrate for coupling the light beam into the planar optical waveguide.
  • the coupling section can have a coupling prism.
  • the planar optical waveguide 1 is designed as a coating on the carrier substrate 5.
  • the coating is made of a tantalum oxide layer, in particular a tantalum pentoxide layer (Ta 2 O 5 ), or a silicon nitride layer (Si 3 N) or a silicon oxynitride layer (Si x O y N z ) or a titanium oxide layer ( TiO 2 ) formed on the carrier substrate 5 made of glass or polymer.
  • the sample receiving section 2 is covered by a cover substrate 7 made of glass.
  • the exemplary embodiment described above also shows a method for observing a sample in a microscopy device.
  • the sample is arranged on a sample receiving section 2 of a planar optical waveguide 1.
  • a coupled light beam 3 is guided in the planar optical waveguide 1 at least in the area of the sample receiving section 2.
  • the sample is observed through an objective device 4.
  • the direction of observation is essentially perpendicular to the guided light beam 3.
  • the sample is observed through the planar optical waveguide 1.
  • the sample is applied directly to the planar optical waveguide 1, and the observed part of the sample extends essentially parallel to the guided light beam 3.
  • the planar optical waveguide 1 is arranged on a transparent carrier substrate (5), and the sample is observed through the transparent carrier substrate (5).
  • the light beam 3 is coupled directly into the planar optical waveguide 1.
  • the light beam can be coupled into the planar optical waveguide via the transparent carrier substrate.
  • the light beam 3 is coupled in outside the sample receiving section 2.

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Abstract

Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe und Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung mit einem planaren Lichtwellenleiter in dem ein eingekoppelter Lichtstrahl zumindest im Bereich eines Probenaufnahmeabschnitts geführt wird, der auf dem Lichtwellenleiter ausgebildet ist, wobei eine Objektiveinrichtung vorgesehen ist, die auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet ist.

Description

Mikroskopievorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe und ein Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung.
Ein Grundproblem der Mikroskopie an dreidimensionalen Objekten besteht in der Ü- berlagerung der Lichtsignale aus verschiedenen Ebenen der Probe. Daraus resultiert ein verschwommener Hintergrund, der dem Bild aus dem Bereich der scharfen Abbil düng überlagert ist. Idealerweise möchte man die dreidimensionale Information des Objektes, d.h. die Bilder aus verschiedenen Ebenen in z-Richtung erhalten, ohne eine Beeinflussung des Bildes aus anderen Objektebenen.
Heute werden hauptsächlich drei Verfahren zur Trennung der z-Stapel eingesetzt. Bei der konventionellen Mikroskopie kann durch Nachbearbeitung der Bilder aus verschiedenen Schärfe-Ebenen (z-Stapel) eine nachträgliche Verbesserung erreichen. Hierzu existieren sogenannte Dekonvolutionsalgorithmen. Der Nachbearbeitung nicht optimaler Ausgangsdaten sind jedoch generell Verfahren überlegen, die durch geeignete optische Anordnungen die Trennung der Ebenen erreichen.
Ein solches Verfahren ist die Laser-Scan Mikroskopie. Dabei wird die Trennung der z- Stapel vorgenommen, indem ein fokussierter Laserstrahl über die Probe scannt. Ein im Abbildungsstrahlengang angebrachtes Pin-hole bewirkt, dass nur Licht aus einer Ebene auf den Detektor gelangt. Durch sukzessives Abscannen verschiedene Ebenen gewinnt man die komplette dreidimensionale Information. Diese Mikroskope sind jedoch sehr aufwändig und teuer. Das Scannen der einzelnen Ebenen bedeutet auch einen relativ hohen Zeitaufwand, so dass bewegte Objekte (z.B. lebende Zellen) nur eingeschränkt erfassbar sind.
Seit wenigen Jahren wird als ein weiteres Verfahren die Totalreflexionsmikroskopie (TIRM: Total infernal reflection mnicroscopy) eingesetzt. Hier erfolgt die Beleuchtung durch das sogenannte evaneszente Feld, das bei Totalreflexion einer Lichtwelle an einer Glasoberfläche entsteht (Abb. 1). Außerhalb des Glases dringt das evaneszente Feld mit einer exponentiell abfallenden Feld-, bzw. Intensitätsverteilung in das angrenzende Medium ein. Die Eindringtiefe d (1/e-Wert des Feldes) hängt von der Wellenlänge K, dem Einfallswinkel Φ und den Brechzahlen des ersten (höherbrechenden) Mediums ni und des zweiten Mediums n2 ab: d = λ / [2π (n2 2 - 2 sin2Φ)1/2].
Auf diese Weise wird nur der direkt an der Oberfläche befindliche Teil des Objektes ausgeleuchtet und entsprechend auch nur dieser Teil beobachtet. Die Eindringtiefe ist für einen Glas - Wasser - Übergang ca. 200 - 300 nm. Damit wird - ähnlich der Laserscanmikroskopie ein Schnitt durch die Probe gelegt, der deutlich 'dünner1 ist als im Fall des Laser-Scan-Mikroskops. Allerdings ist im Fall der TIRM die Lage des beobachtbaren Bereiches nicht beliebig, sondern auf die Oberfläche des Objektträgers festgelegt.
Die TIRM ist auch in Kombination mit der Fluoreszenzmikroskopie verwendbar. In diesem Fall erfolgt die Anregung der Fluoreszenz durch das Evaneszentfeld. Die Bildaufnahme wird im Spektralbereich der Fluoreszenzemission durchgeführt. Man spricht in diesem Fall von TIRFM (Total internal reflection fluorescence microscopy).
Grundsätzlich sind zwei Anordnungen der Beleuchtung bekannt; Sie kann entweder durch das Objektiv erfolgen oder auf der dem Objektiv gegenüber liegenden Seite des Objektes durch ein Prisma. Diese Anordnungen haben folgende Vor- und Nachteile: Die Beleuchtung durch das Objektiv hat den Vorteil, dass das Licht die auf dem Objektträger liegende Probe beleuchtet, ohne dass das Umgebungsmedium durchstrahlt werden muss. Andererseits wird das Objektiv durchstrahlt. Bei empfindlichen fluoreszenzoptischen Detektionsverfahren kann das im Objektiv entstehende Streulicht die Messung erheblich stören, da die Anregungsintensitäten um Größenordnungen über den nachzuweisenden Lichtintensitäten liegen. Damit kann auch bei guten Interferenzfiltern noch so viel Anregungslicht in die Detektioneinheit gelangen, dass ein störender Untergrund vorgefunden wird. Die alternative Methode ist die Anregung auf der dem Objektiv gegenüberliegenden Seite des Objektes. Da die Totalreflexionsbedingung nicht durch Einstrahlung auf eine Seite einer planparallelen Platte erreicht wird, muss hier ein Prisma eingesetzt werden. In diesem Fall sind Anregungs- und Emissionsstrahlengang getrennt. Allerdings muss in diesem Fall der Probenraum über dem zu beobachtenden Bereich an der Objektträgeroberfläche durchstrahlt werden. In der Regel befinden sich biologische Proben z.B. in Puffermedien. Unter Umständen werden diesen Medien während der Beobachtung Reagenzien oder Nährstoffe zugegeben. Damit kann aber der Beobachtungsstrahlengang stark gestört werden, was unter anderem die erreichbare Auflösung vermindert. Auch der Teil der Probe, der sich in einem größeren Abstand von der Prismenoberfläche befindet, kann durch Absorption oder Streuung des Lichtes zur Reduktion der Bildqualität beitragen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe und ein Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung zu schaffen wobei eine Beobachtung der Probe mit hoher Bildqualität möglich ist.
Im Hinblick auf den Vorrichtungsaspekt wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe mit: einem planaren Lichtwellenleiter, auf dem ein Probenaufnahmeabschnitt zur Aufnahm der Probe vorgesehen ist, einer Lichteinkoppeleinrichtung zum Einkoppeln von Licht in den planaren Lichtwellenleiter, wobei der planare Lichtwellenleiter zur Führung eines eingekoppelten Lichtstrahls zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts vorgesehen ist, und einer Objektiveinrichtung, die auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet ist.
In bevorzugter Weise ist der Probenaufnahmeabschnitt direkt auf dem planare Lichtwellenleiter angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem planare Lichtwellenleiter.
In bevorzugter Weise ist die Objektiveinrichtung durch den planaren Lichtwellenleiter auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter auf einem Trägersubstrat angeordnet. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Trägersubstrat aus einem transparenten Trägermaterial. In bevorzugter Weise ist die Objektiveinrichtung durch das transparente Trägersubstrat auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Einkoppelabschnitt zur direkten Einkoppelung des Lichtstrahls auf dem planaren Lichtwellenleiter vorgesehen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Einkoppelabschnitt zur Einkoppelung des Lichtstrahls in den planaren Lichtwellenleiter an dem transparenten Trägersubstrat vorgesehen.
In bevorzugter weise ist der Einkoppelabschnitt zur Einkoppelung des Lichtstrahls außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes vorgesehen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Einkoppelabschnitt ein Koppelgitter auf.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Einkoppelabschnitt ein Koppelprisma aufweist.
In bevorzugter Weise ist der planare Lichtwellenleiter als eine Beschichtung auf dem Trägersubstrat ausgebildet. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Beschichtung aus einer Tantaloxid-Schicht, insbesondere einer Tantalpentoxid- Schicht (Ta2Os), oder einer Siliziumnitrid-Schicht (Si3N ) oder einer Siliziumoxinitrid- Schicht (SixOyNz) oder einer Titanoxid-Schicht (TiO2) auf dem Trägersubstrat 5 aus Glas oder Polymer gebildet.
In bevorzugterweise ist der Probenaufnahmeabschnitt durch ein Decksubstrat abgedeckt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Objektiveinrichtung im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl auf den Probenaufnahmeabschnitt gerichtet. Im Hinblick auf den Verfahrensaspekt wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung, wobei die Probe auf einem Probenaufnahmeabschnitt eines planaren Lichtwellenleiter angeordnet wird, und ein eingekoppelter Lichtstrahl in dem planaren Lichtwellenleiter zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts geführt wird, und die Probe durch eine Objektiveinrichtung beobachtet wird.
In bevorzugterweise ist die Beobachtungsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl.
In bevorzugterWeise wird die Probe direkt auf dem planare Lichtwellenleiter aufgebracht, und der beobachtete Teil der Probe erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem geführten Lichtstrahl.
In bevorzugter Weise wird die Probe durch den planaren Lichtwellenleiter hindurch beobachtet.
In bevorzugter Weise ist der planare Lichtwellenleiter auf einem transparenten Trägersubstrat angeordnet, und die Probe wird durch das transparente Trägersubstrat beobachtet.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl direkt in den planaren Lichtwellenleiter eingekoppelt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl über das transparenten Trägersubstrat in den planaren Lichtwellenleiter eingekoppelt.
In bevorzugterWeise wird der Lichtstrahl außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes eingekoppelt.
Auf vorteilhafte weise wird somit eine Vorrichtung und ein Verfahren geschaffen, wobei einerseits eine Trennung zwischen Anregungs- und Beobachtungsstrahlengang gewährleistet ist, gleichzeitig aber ohne den Durchgang des Lichtes durch den Probenraum auskommt. Außerdem ist eine weitere Reduktion der Eindringtiefe von Vorteil. Zusätzlich wird insbesondere bei Fluoreszenzanalysen eine hohe Anregungsintensität an der Oberfläche gefordert. Der Durchgang durch andere Medien (u.a. des Objektträgers) sollte so wenig wie möglich zu Untergrundlicht beitragen. Dieses störende Licht entsteht sowohl durch Streuung als auch durch Eigenfluoreszenz der verwendeten Medien.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und eriäuter. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Mikroskopievorrichtung in schematischer Darstellung,
Fig. 2 die Intensitätsverteilung in einem Lichtwellenleiter auf einem Trägersubstrat gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Mikroskopievorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Diese Mikroskopievorrichtung weist einen planaren Lichtwellenleiter 1 auf. Auf diesem planaren Lichtwellenleiter 1 , der im Wesentlichen als dünnes ebenes Plättchen ausgebildet ist, ist ein Probenaufnahmeabschnitt 2 vorgesehen. Dieser Probenaufnahmeabschnitt 2 ist direkt auf einer Seitenfläche des planaren Lichtwellenleiters 1 angeordnet.
Die zu untersuchende Probe oder Substanz wird somit auf die Seitenfläche des planaren Lichtwellenleiters aufgegeben, so daß diese Kontaktebene die Beobachtungsbzw. Analyseebene der Probe bestimmt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Probenaufnahmeabschnitt 2 und der dadurch bestimmte Probenraum durch Abstandselemente 8 definiert, wobei ein Decksubstrat 7 in Form eines Deckglases den Probenraum nach oben hin begrenzt.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf dem Lichtwellenleiter 1 außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes 2 ein Einkopplungsabschnitt 6 vorgesehen, um Licht L, das von einer nicht näher bezeichneten Lichtquelle abgestrahlt wird, in den planaren Lichtwellenleiter 1 einzukoppeln. Der eingekoppelte Lichtstrahl 3 erstreckt sich, wie in Fig. 1 gezeigt, entlang des planaren Lichtwellenleiters 1 , von dem Einkoppelabschnitt 6 ausgehend, entlang des Probenaufnahmeabschnittes 2. Somit erstreckt sich der eingekoppelte Lichtstrahl im Wesentlichen parallel zu dem Probenaufnahmeabschnitt 2, d.h. im Wesentlichen parallel zu der Kontaktebene einer aufgebrachten Probe mit dem Lichtwellenleiter 1. Daraus ergibt sich, daß der eingekoppelte Lichtstrahl sich ebenfalls im Wesentlichen parallel zu der Beobachtungsebene erstreckt.
Dieser eingekoppelte Lichtstrahl 3 in dem planaren Lichtwellenleiter 1 erzeugt ein Evaneszentfeld, das sich im Wesentlichen senkrecht zu dem eingekoppelten Lichtstrahl 3 ausbreitet. Dabei tritt das Evaneszentfeld aus dem Lichtwellenleiter 3 aus, so daß eine Ausleuchtung der Randbereiche entlang des Lichtwellenleiters 1 erfolgt. Diese Ausleuchtung der Randbereiche mit sehr geringer Tiefe erfolgt im Wesentlichen senkrecht zu dem eingekoppelten Lichtstrahl 3.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel tritt das Evaneszentfeld des eingekoppelten Lichtstrahls 3 in den Probenaufnahmeabschnitt 2 ein und leuchtet somit die Beobachtungsebene, d.h. die Kontaktebene der zu beobachtenden Probe auf dem Lichtwellenleiter 1 , aus. Diese Kontaktebene der Probe lässt sich über die Objektiveinrichtung 4 beobachten. Dabei ist die Objektiveinrichtung 4 durch den Lichtwellenleiter 1 auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Beobachtungsrichtung der Objektiveinrichtung 4 im Wesentlichen senkrecht zu dem planaren Lichtwellenleiter 1 und somit im Wesentlichen senkrecht zu dem eingekoppelten Lichtstrahl 3.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter 1 auf einem Trägersubstrat 5 angeordnet. Dieses Trägersubstrat 5 ist aus einem transparenten Material, wie beispielsweise Glas, hergestellt, so daß die Objektiveinrichtung 4 die Beobachtungsebene der Probe durch den Lichtwellenleiter 1 und durch das transparente Trägersubstrat 5 beobachten kann.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Mikroskopievorrichtung erfolgt die Anregung durch den planaren Lichtwellenleiter 1. Das Evaneszentfeld dieses Lichtleiters dringt in die auf dem Lichtwellenleiter 1 im Bereich des Probenaufnahmeabschnittes 2 liegende Probe ein.
Der Lichtwellenleiter kann beispielsweise aus einer dünnen Platte aus einem transparenten Material bestehen. Diese dünne Platte besteht beispielsweise aus einem Glas (z.B. Objektträger- oder Deckglas-Format), einem Polymer oder einem transparenten kristallinen Material. Die Dicke dieser dünnen Platte liegt im Bereich 0,1 - 2 mm. Die Länge dieser dünnen Platte ist im Bereich von 1,0 - 5,0 cm, die Breite 0,5 - 5,0 cm. Die Brechzahl dieser dünnen Platte ist für die Ausbildung der Lichtleitung größer als die Brechzahl der Umgebungsmedien. Beispielsweise liegen die Brechzahlen der genannten Materialien in dem Bereich 1,4 - 1 ,6.
Der Lichtwellenleiter 1 des gezeigten Ausführungsbeispiels besteht aus einer dünnen Beschichtung, die z.B. auf einen Glasträger (z.B. Objektträger- oder Deckglas-Format), einem Polymer oder einem transparenten kristallinen Material (Trägersubstrat 5) aufgebracht wurde. Die Beschichtung kann neben den nachfolgend noch beschriebenen Tan- talpentoxid (Ta2O5) auch aus Siliziumnitrid (Si3N ), Siliziumoxinitrid (SixOyNz) oder Titanoxid (TiO2) bestehen. In jedem Fall muss dabei die Brechzahl des Beschichtungsmateri- als größer sein als die Brechzahl des Trägermaterials und größer als die des Umgebungsmediums.
Idealerweise ist die Differenz der Brechzahlen von Träger und Beschichtung möglichst groß zu wählen, da in diesem Fall ist der Evaneszentfeldanteil besonders groß wird. Damit wird die Anordnung empfindlich auf Veränderungen an der Wellenleiteroberfläche. Die genannten Beschichtungsmaterialen sind daher bevorzugt hochbrechende Beschichtungen. Neben der Brechzahl ist für die Auswahl der Beschichtung auch die chemische Resistenz und geringe Lichtstreuung wesentliche Auswahlkriterien. Die Dicke der Wellenleitenden Beschichtung wird in vorteilhafter Weise so gewählt, dass nur der Grundmodus des Wellenleiters ausbreitungsfähig ist. Nur in diesem Fall ist die Intensitätsver- teitung im Wellenleiter und das Evaneszentfeld eindeutig vorgegeben. Außerdem hat der Grundmodus bei einer optimierten Wellenleiterdicke das höchste Evaneszentfeld. Typische Dicken sind im Bereich 120 nm - 500 nm. Die Substratbrechzahlen liegen im Bereich 1 ,4 -1 ,6. Die Brechzahlen der Beschichtungen sind typischerweise 1 ,55 - 2,4. Das Koppelgitter wird entweder in die Oberfläche des Trägers (vor der Beschichtung mit dem Wellenleitermaterial) oder in die Beschichtung geätzt. Die Gitterperioden sind typi scherweise im Bereich 300 nm - 1000 nm. Die Ätztiefen sind im Bereich 5 nm - 50 nm.
Wie in Fig. 1 dargestellt, erfolgt die Anregung von der Probenseite bei getrennten Strahlengängen. Bei dem aus einer Beschichtung bestehenden Lichtwellenleiter 1 wird auch das Glas (Trägersubstrat 5) vom Anregungslicht kaum noch durchstrahlt (bis auf das Evaneszentfeld auf der Substratseite), so dass eine eventuelle störende Eigenfluoreszenz des Glases vermindert wird. Die Beobachtung erfolgt durch den Glasträger (Trägersubstrat 5) ohne den Probenraum (Probenaufnahmeabschnitt 2) zu durchstrahlen.
Die Einkopplung erfolgt im Fall des den Lichtwellenleiter bildenden Glasträgers im einfachsten Fall durch eine schräg polierte Kante. Im Fall des aus einer dünnen Beschichtung bestehenden Lichtwellenleiters wird z.B. ein Koppelgitter (Einkoppelabschnitt 6) verwendet, das in den Träger durch Ätzen oder Abformtechniken eingebracht wird. Alternativ kann die Einkopplung durch ein auf den Lichtwellenleiter aufgebrachtes Koppelprisma erfolgen. Das Licht kann in das Gitter sowohl von der Be- schichtungsseite als auch von der Trägerseite in den Lichtwellenleiter eingekoppelt werden.
Ein weiterer Vorteil von sehr dünnen, hochbrechenden Lichtwellenleitern ist, dass die Intensität des Evaneszentfeldes sehr hoch ist und die Ausdehnung in das angrenzende Medium auf ca. 50 nm beschränkt werden kann, so dass eine sehr enge Begrenzung des Beobachtungsvolumens erreicht wird. Signale aus anderen Ebenen in der Probe werden unterdrückt.
Als Beispiel für einen Beschichtungswellenleiter wird eine Tantaloxid-Schicht auf Glas angegeben. Mit den Wellenleiterdaten
• Filmbrechzahl nf = 2,22 (Ta2O5)
• Substratbrechzahl ns = 1 ,515 (Glas)
• Umgebungsbrechzahl nu = 1 ,33 (Wasser)
• Filmdicke d = 156 nm
• Lichtwellenlänge λ0 = 633 nm ergibt sich rechnerisch für das Eveneszentfeld:
• für den Grundmodus (m=0) in TE-Polarisation: neff= 1 ,92530
• Intensität an WL-Oberfläche l(0) / lmax = 0,39
• Halbwertsbreite des Evaneszentfeldes x1 2 = 25 nm
• Im Umgebungsmedium geführte Leistung Pu/P =0,18
l(0) bezeichnet die Intensität an der Wellenleiteoberfläche,
Imax die maximale Intensität der Verteilung im Wellenleiter,
Halbwertsbreite des Evaneszentfeldes bezeichnet den Abstand von der Wellenleiteroberfläche (außerhalb des Wellenleiters), an dem die Intensität die Hälfte der Intasität an der Oberfläche des Wellenleiters annimmt.
Leistung im Umgebungsmedium Pu bezeichnet die Lichtleistung, die außerhalb des Wellenleiters an der Oberfläche geführt wird, P ist die Gesamtintensität der Intensitätsverteilung.
Die Intensitätsverteilung eines derartigen Lichtwellenleiters mit Trägersubstrat ist in Fig. 2 gezeigt.
Das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt eine Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe mit einem planaren Lichtwellenleiter 1 , auf dem ein Probenaufnahmeabschnitt 2 zur Aufnahm der Probe vorgesehen ist. Eine Lichteinkoppeleinrichtung zum Einkoppeln von Licht in den planaren Lichtwellenleiter 1 ist vorgesehen, wobei der planare Lichtwellenleiter 1 zur Führung eines eingekoppelten Lichtstrahls 3 zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts 2. Eine Objektiveinrichtung 4 ist auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet.
Der Probenaufnahmeabschnitt 2 ist direkt auf dem planare Lichtwellenleiter 1 angeordnet. Der Probenaufnahmeabschnitt 2 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem planare Lichtwellenleiter 1. Die Objektiveinrichtung 4 ist durch den planaren Lichtwellenleiter 1 auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet. Die Objektiveinrichtung 4 ist im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl 3 auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet.
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter 1 auf einem Trägersubstrat 5 angeordnet. Dieses Trägersubstrat 5 besteht aus einem transparenten Trägermaterial. Die Objektiveinrichtung 4 ist durch das transparente Trägersubstrat 5 auf den Probenaufnahmeabschnitt 2 gerichtet.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Einkoppelabschnitt 6 zur direkten Einkoppelung des Lichtstrahls 3 auf dem planaren Lichtwellenleiter 1 vorgesehen. Der Einkoppelabschnitt 6 ist zur Einkoppelung des Lichtstrahls 3 außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes 2 vorgesehen ist. Der Einkoppelabschnitt 6 weist ein Koppelgitter auf. Alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann ein Einkoppelabschnitt zur Einkoppelung des Lichtstrahls in den planaren Lichtwellenleiter an dem transparenten Trägersubstrat vorgesehen sein. Alternativ zu dem gezeigten Koppelgitter kann der Einkoppelabschnitt ein Koppelprisma aufweisen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter 1 als eine Beschichtung auf dem Trägersubstrat 5 ausgebildet. Die Beschichtung ist aus einer Tantaloxid-Schicht, insbesondere einer Tantalpentoxid-Schicht (Ta2O5), oder einer Siliziumnitrid-Schicht (Si3N ) oder einer Siliziumoxinitrid-Schicht (SixOyNz) oder einer Titanoxid-Schicht (TiO2) auf dem Trägersubstrat 5 aus Glas oder Polymer ausgebildet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Probenaufnahmeabschnitt 2 durch ein Decksubstrat 7 aus Glas abgedeckt.
Das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt weiterhin ein Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung. Die Probe wird auf einem Probenaufnahmeabschnitt 2 eines planaren Lichtwellenleiter 1 angeordnet. Ein eingekoppelter Lichtstrahl 3 wird in dem planaren Lichtwellenleiter 1 zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts 2 geführt. Die Probe wird durch eine Objektiveinrichtung 4 beobachtet. Die Beobachtungsrichtung ist im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl 3. Die Probe wird durch den planaren Lichtwellenleiter 1 hindurch beobachtet.
Die Probe wird direkt auf dem planare Lichtwellenleiter 1 aufgebracht wird, und der beobachtete Teil der Probe erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem geführten Lichtstrahl 3. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der planare Lichtwellenleiter 1 auf einem transparenten Trägersubstrat (5) angeordnet, und die Probe wird durch das transparente Trägersubstrat (5) beobachtet.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Lichtstrahl 3 direkt in den planaren Lichtwellenleiter 1 eingekoppelt wird. Alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Lichtstrahl über das transparente Trägersubstrat in den planaren Lichtwellenleiter eingekoppelt werden.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl 3 außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes 2 eingekoppelt wird.

Claims

Patentansprüche:
1. Mikroskopievorrichtung zur Beobachtung einer Probe mit: einem planaren Lichtwellenleiter (1), auf dem ein Probenaufnahmeabschnitt (2) zur Aufnahm der Probe vorgesehen ist, einer Lichteinkoppeleinrichtung zum Einkoppeln von Licht in den planaren Lichtwellenleiter (1), wobei der planare Lichtwellenleiter (1) zur Führung eines eingekoppelten Lichtstrahls (3) zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts (2) vorgesehen ist, und einer Objektiveinrichtung (4), die auf den Probenaufnahmeabschnitt (2) gerichtet ist.
2. Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Probenaufnahmeabschnitt (2) direkt auf dem planare Lichtwellenleiter (1) angeordnet ist und sich im Wesentlichen parallel zu dem planare Lichtwellenleiter (1) erstreckt.
3. Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiveinrichtung (4) durch den planaren Lichtwellenleiter (1) auf den Probenaufnahmeabschnitt (2) gerichtet ist.
4. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der planare Lichtwellenleiter (1) auf einem Trägersubstrat (5) angeordnet ist.
5. Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat (5) aus einem transparenten Trägermaterial besteht.
6. Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiveinrichtung (4) durch das transparente Trägersubstrat (5) auf den Probenaufnahmeabschnitt (2) gerichtet ist.
7. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einkoppelabschnitt (6) zur direkten Einkoppelung des Lichtstrahls (3) auf dem planaren Lichtwellenleiter (1) vorgesehen ist.
8. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einkoppelabschnitt zur Einkoppelung des Lichtstrahls in den planaren Lichtwellenleiter an dem transparenten Trägersubstrat vorgesehen ist.
9. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkoppelabschnitt (6) zur Einkoppelung des Lichtstrahls (3) außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes (2) vorgesehen ist.
10. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkoppelabschnitt (6) ein Koppelgitter aufweist.
11. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkoppelabschnitt ein Koppelprisma aufweist.
12. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der planare Lichtwellenleiter (1) als eine Beschichtung auf dem Trägersubstrat (5) ausgebildet ist.
13. Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus einer Tantaloxid-Schicht, insbesondere einer Tantalpento- xid-Schicht (Ta2Os), oder einer Siliziumnitrid-Schicht (Si3N4) oder einer Siliziu- moxinitrid-Schicht (SixOyNz) oder einer Titanoxid-Schicht (TiO2) auf dem Trägersubstrat (5) aus Glas oder Polymer gebildet ist.
14. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenaufnahmeabschnitt (2) durch ein Decksubstrat (7) abgedeckt ist.
15. Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiveinrichtung (4) im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl (3) auf den Probenaufnahmeabschnitt (2) gerichtet ist.
16. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung, wobei die Probe auf einem Probenaufnahmeabschnitt (2) eines planaren Lichtwellenleiter (1) angeordnet wird, und ein eingekoppelter Lichtstrahl (3) in dem planaren Lichtwellenleiter (1) zumindest im Bereich des Probenaufnahmeabschnitts (2) geführt wird, und die Probe durch eine Objektiveinrichtung (4) beobachtet wird.
17. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtungsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu dem geführten Lichtstrahl (3) ist.
18. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe direkt auf dem planare Lichtwellenleiter (1) aufgebracht wird, und der beobachtete Teil der Probe sich im Wesentlichen parallel zu dem geführten Lichtstrahl (3) erstreckt.
19. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe durch den planaren Lichtwellenleiter (1) hindurch beobachtet wird.
20. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der planare Lichtwellenleiter (1) auf einem transparenten Trägersubstrat (5) angeordnet ist, und die Probe durch das transparente Trägersubstrat (5) beobachtet wird.
21. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (3) direkt in den planaren Lichtwellenleiter (1) eingekoppelt wird.
22. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl über das transparente Trägersubstrat in den planaren Lichtwellenleiter eingekoppelt wird.
23. Verfahren zur Beobachtung einer Probe in einer Mikroskopievorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (3) außerhalb des Probenaufnahmeabschnittes (2) eingekoppelt wird.
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