Nanowereld ontdekt: nieuwe microscoop onthult ongekende celprocessen tot op moleculair niveau

AmsterdamOnderzoekers van de Universiteiten van Göttingen en Oxford, samen met het Universitair Medisch Centrum Göttingen, hebben een belangrijke doorbraak in microscopie bereikt. Traditionele microscopen konden details van slechts 200 nanometer zien, waardoor het moeilijk was om kleine onderdelen van cellen te bestuderen. Dankzij nieuwe verbeteringen kan een nieuwe microscoop nu details kleiner dan vijf nanometer waarnemen. Deze vooruitgang kan de manier waarop we cellen bestuderen drastisch veranderen.

Deze hoogwaardige details zijn om vele redenen cruciaal:

• Bevordering van gedetailleerd neurologisch onderzoek
• Verbeterd inzicht in cellulaire processen
• Betere visualisatie van intracellulaire eiwitinteracties
• Potentieel verbeterde diagnostiek en medisch onderzoek

Menselijke cellen zijn zeer gedetailleerd en bevatten minuscule onderdelen die niet zichtbaar zijn met gewone microscopen. Zo zijn microtubuli, die de cel structuur geven, ongeveer zeven nanometer breed. De synaptische spleten tussen zenuwcellen of tussen zenuw- en spiercellen zijn tussen de 10 en 50 nanometer breed. Voorheen waren deze kleine ruimtes moeilijk duidelijk te zien. Een nieuwe microscoop lost dit probleem op door gebruik te maken van fluorescentietechnieken. Met "single-molecule localization microscopy" worden fluorescerende moleculen aan- en uitgezet, zodat hun exacte locaties kunnen worden bepaald, wat resulteert in een hoge-resolutie afbeelding.

De verbeterde resolutie, die nu enkele nanometers bedraagt, biedt nieuwe inzichten in de eiwitstructuur van synapsen. Het team van Professor Jörg Enderlein in Göttingen gebruikte een zeer gevoelige detector en nieuwe data-analysemethoden om de resolutie te verdubbelen. De resultaten onthullen complexe details die voorheen onzichtbaar waren en geven meer informatie over de moleculaire structuur van cellen.

Lees ook:

Vandaag · 03:23

Nieuw onderzoek: Mechanische signalering in de hersenen biedt hoop op Alzheimer-behandeling

Deze technologie biedt hoge resolutie, is betaalbaar en gebruiksvriendelijk vergeleken met soortgelijke methoden. Hierdoor wordt geavanceerde microscopie toegankelijker voor meer onderzoekers. Het team ontwikkelde ook open-sourcesoftware om te helpen bij de gegevensverwerking, wat de impact van hun werk vergroot.

Inzicht in deze minuscule structuren kan grote gevolgen hebben. In de neurowetenschappen kan bijvoorbeeld een gedetailleerd beeld van de synaptische spleet leiden tot nieuwe behandelingen voor hersenziekten. In de celbiologie zou het observeren van de interacties tussen eiwitten op dit niveau fundamentele vragen kunnen beantwoorden over hoe cellen functioneren en wat er misgaat bij ziekten.

Dankzij deze nieuwe microscoop kunnen we veel beter kleine objecten zien en begrijpen, wat leidt tot vooruitgang in diverse wetenschappelijke gebieden.