Het is niet goed mogelijk om met een microscoop in een levende cel te kijken. Foto’s van cellen zijn (vrijwel) altijd opnames van dode cellen, meestal gemaakt met een rasterelektronenmicroscoop. Althans, dat was zo. Australische onderzoekers van de universiteit van Queensland, onder aanvoering van Warwick Bowen, zijn er in geslaagd opnames van een levende cel te maken met behulp van verstrengelde fotonen.
Het probleem om een plaatje te maken van de gigantische ‘warboel’ die een levende cel is, is dat het lichtsignaal dat een deeltje in de cel weerkaatst ten onder gaat in de ruis. Dat probleem zou je kunnen oplossen door de sterkte van de lichtbron (een laser) op te voeren, maar daarmee doodt je het leven in de cel en dat wil je nu net gaan bestuderen.
Bowen en zijn medewerkers hebben dat probleem opgelost door fotonen te ‘verstrengelen’ waardoor ze een beter beeld krijgen, zonder dat ze de lichtintensiteit hoeven te verhogen. ‘Verstrengeling’ is een, voor mij, tamelijk onbegrijpelijk fenomeen uit de kwantummechanica waarbij de eigenschappen van twee deeltjes (fotonen zijn te beschouwen als lichtdeeltjes) zijn gekoppeld. Volgens Bowen is dit de eerste keer dat aangetoond is dat dit principe ook in biologische preparaten werkt, zo meldt ABC Science.
Om die verstrengeling te bereiken maakten de onderzoekers gebruik van wat wordt genoemd optische parametrische oscillatie. Daarbij wordt in foton in twee verstrengelde stukken “gehakt” met elk de helft van de oorspronkelijke energie. De onderzoekers slaagden er ook in de fluctuatie in de lichtstroom te verminderen met 75%, waardoor de gevoeligheid van de metingen wordt vergroot en er dus een beter beeld van hete bekekene wordt verkregen. Overigens is de techniek niet beperkt tot biologische toepassingen. Bowen heeft nog geen idee voor welk onderzoeksgebied deze techniek van grote betekenis kan zijn. Hij denkt aan onderzoek van kleine deeltjes en zelfs aan het ‘bekijken’ van kwantummechanische processen. Of de kwantummechanica dat toelaat, weet ik niet.
Bron: ABC (Australië); foto Nature Photonics.