Categorie archieven: Microscopie

Een kijkje in de ‘chaos’ van een cel

Geplaatst op door
Beantwoorden
De cel'chaos'

De gelabelde celonderdelen. Groen zijn de microtubuli, paars de mitochondriën, rood het Golgi-apparaat en geel de peroxisomen.

Met een lichtmicros-coop ben je beperkt door de kleinste golflengte van het zichtbare licht (de brekings- of diffractie-limiet). Die geeft de ondergrens aan van het oplossend vermogen van een lichtmicros-coop. Dat oplossend vermogen (resolutie) ligt op de helft van die golflengte (400 nm) en is, theoretisch, dus 200 nm (of je die resolutie haalt heeft ook iets met de gebruikte optiek te maken). Onderzoekers van het Wyss-instituut van de Harvard-universiteit hebben een truc bedacht om die ondergrens te doorbreken. Met behulp van stukjes DNA waaraan fluorescerende ‘vlaggen’ waren gehangen konden ze de fijne details in een cel laten zien met een resolutie van 10 nm. Lees verder →

Automaat registreert activiteit genen in vele cellen tegelijk

Geplaatst op door
Beantwoorden
Plaats trnascriptiemoleculen

Een plaatje van een aantal cellen met de relatieve positie van transcriptiemoleculen of -factoren in een cel ten opzichte van het celmemebraan (afb: Pelkmans-lab)

Aan de universiteit van Zürich (Zwitserland) is een methode ontwikkeld om de activiteit van afzonderlijke genen in een cel zichtbaar te maken. De methode schijnt zo succesvol te zijn, dat, voor het eerst, de activiteit van 1000 genen in tienduizend menselijke cellen tegelijkertijd is te volgen. Het blijkt dat de activiteit van de genen en de ruimtelijke organisatie van de ontstane transcriptiemoleculen of -factoren sterk wisselen per cel. Lees verder →

Eiwitproductie in beeld gebracht

Geplaatst op door
Beantwoorden
Eiwitproductie in hersencellen in beeld gebracht

Eiwitproductie in hersencellen in beeld gebracht

Met behulp van de zogeheten gestimuleerde Raman-spectroscopie zijn opnames gemaakt van de vorming van nieuwe eiwitten in levende hersencellen die in leven werden gehouden in een medium van aminozuren, waarvan waterstofatomen waren vervangen door zwaardere familieleden (deuteriumatomen). Eiwitten die uit deze ‘zware’ aminozuren ontstonden konden zichtbaar worden gemaakt bij een voor deuterium specifieke golflengte. De opname is gemaakt 20 uur nadat de hersencellen in een badje van ‘zware’ aminozuurmedium waren gelegd.

Bron: Science Daily (foto: Lu Wei, Columbia-universiteit)

 

Witte bloedlichaampjes in actie ‘gekiekt’

Geplaatst op door
Beantwoorden

Witte bloedlichaampjes 'gefilmd'
Onderzoekers van de universiteit van Manchester van de vakgroep ontstekingsonderzoek van Daniel Davis hebben ‘gekiekt’ hoe witte bloedlichaampjes, belangrijke strijders in ons afweersysteem, virussen en kanker bestrijden. De plaatjes laten zien hoe die cellen de organisatie van hun oppervlaktemoleculen veranderen als die geactiveerd worden door eiwitten die afkomstig zijn van door virus of kanker aangetaste cellen. Die oppervlaktemoleculen (eiwitten) zijn niet gelijkelijk verdeeld over het oppervlak van de witte bloedcel. Davis: “Het verrassende voor ons is dat de celoppervlak zo sterk verandert.” Op de gemaakte plaatjes hebben de onderzoekers ook de organisatie van de cellen bestudeerd. Die blijken zich te groeperen. Davis: “We hebben bekeken hoe deze celklonten of oppervlakte-eiwitten veranderen als de cellen in killer-cellen veranderen. Dit geeft ons meer houvast bij de ontwikkeling van medicijnen.”
Tot nu maakten de beperkingen van de lichtmicroscopie het maken van dergelijke plaatjes niet mogelijk. Davis en zijn medewerkers gebruikten een fluorescentiemicroscoop met hoge oplossing om naar de cellen in bloedmonsters te kijken en hun plaatjes te schieten.

Bron: Science Daily

Gericht gaatjes prikken in cellen

Geplaatst op door
Beantwoorden

Injecteren van een kleurstof in de cel met behulp van nanoelektroporatie. Uit Nano Letters. Copyright 2013 American Chemical Society.
Injecteren van een kleurstof in de cel met behulp van nanoelektroporatie (Nano Letters, copyright 2013 ACS.

Voor onderzoek aan cellen is het vaak nodig gaatjes in cellen te prikken waardoor de onderzoeker allerlei moleculen de cel in kan ‘smokkelen’. Dat prikken van gaatjes, dat gaat met behulp van elektrische ontladingen, gebeurt echter nogal willekeurig en de celsterfte is groot omdat alle cellen aan die wat genoemd wordt elektrop(erf)oratie worden blootgesteld. Aan de Amerikaanse Northwestern-universiteit is een veel verfijndere techniek ontwikkeld die de gaatjes in één bepaalde (deel van de) cel maakt, de nanoelektroporatie. Daardoor zijn onderzoekers in staat zeer nauwkeurig te regelen wanneer hoeveel van een bepaalde stof in de cel terechtkomt. “Daarmee”, zegt onderzoeker Horacio Espinosa, “kun je veel beter onderzoek doen naar de effecten van doseringen van verschillende medicijnen met als uiteindelijk doel de gepersonifieerde behandeling.”
Het feitelijke apparaatje, is een microchip met tipjes (zoals de punt van een atoomkrachtmicroscoop), waardoor microkanaaltjes lopen. Via die kanaaltjes wordt de beoogde stof in de cel gebracht. Het chipje kan worden gemanipuleerd door een micromanipulator of door die atoomkrachtmiscroscoop. Het hele proces van perforeren en injecteren kan in de gaten worden gehouden door een optische microscoop. De techniek, aangeduid met het letterwoord NFP-E, blijkt betrouwbaar en flexibel, zo zeggen de onderzoekers. Er kan van alles mee in een cel gebracht worden: eiwitten, polysacchariden (suikers), stukjes DNA en plasmiden.

Bron: ScienceDaily

 

Verstrengelde fotonen om in levende cel te kijken

Geplaatst op door
Beantwoorden

Het principe van een kwantummikroskoopHet 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.