Bakteriophagen (Phagen) sind 20–200 nm — unterhalb der Lichtmikroskopie-Auflösung. Visualisierung erfordert:
1. Elektronenmikroskopie (EM)
- Transmission EM (TEM): Interne Struktur, Kapsidsymmetrie, Schwanzmorphologie. Goldstandard.
- Scanning EM (SEM): 3D-Oberflächentopologie.
- Cryo-EM: Nahe-Atomauflösung ohne Färbung; Nobel 2017.
2. Lichtmikroskopie-Verbesserungen
- Fluoreszenz: Phage mit fluoreszierenden Farbstoffen/Proteinen markiert (z. B. GFP-gefüsster Kapsid). Live-Imaging möglich.
- Dunkelfeld / Phasenkontrast: Kontraststeigerung für unmarkierte Partikel; begrenzte Auflösung.
3. Phage-Display
- Peptid/Proteinbibliothek fusioniert mit Hüllprotein (pIII/pVIII) → Phänotyp-Genotyp-Verknüpfung.
- Verwendet für: Epitop-Mapping, Ligandentdeckung, Antikörper-Engineering, gerichtete Evolution.
4. Negative Färbung (TEM-Präparation)
- Uranylacetat / Phosphotungstensäure → Schwermetall umgibt Phage → hoher Kontrast.
- Schnell, routinemäßig für Morphologie-Check.
Methodenwahl hängt von der Frage ab: Struktur (Cryo-EM), Dynamik (Fluoreszenz), Bindung (Phage-Display).
