Doorbraak in bioimaging: gloeiende eiwitten maken niet-invasieve medische beeldvorming mogelijk zonder achtergrondruis

AmsterdamAndy Yeh, universitair docent Biomoleculaire Technologie aan UC Santa Cruz, is baanbrekend bezig op het gebied van biomedische beeldvorming. Zijn team heeft volledig synthetische bioluminescente eiwitten ontwikkeld. Deze in het laboratorium vervaardigde eiwitten, niet van nature voorkomend, zijn ontworpen om diverse toepassingen zoals ziekte-diagnostiek en geneesmiddelenontwikkeling te verbeteren. Dankzij geavanceerde computertechnieken effenen ze de weg voor nieuwe mogelijkheden in bioimagingtechnologie.

Traditionele fluorescentiebeeldvorming maakt gebruik van externe lichtbronnen, wat achtergrondruis in weefsels kan veroorzaken. Bioluminescente eiwitten daarentegen, stralen licht uit door een chemische reactie binnenin zichzelf. Hierdoor kunnen ze details diep in weefsels zichtbaar maken zonder extra achtergrondsignalen. Deze nieuwe bioluminescente eiwitten bieden meerdere belangrijke voordelen.

• Geen externe lichtbron nodig
• Minder hinder van achtergrondlicht
• Mogelijkheid tot lichtuitstoot in meerdere kleuren
• Zeer specifieke reactielocaties
• Thermostabiel voor eenvoudigere hantering

Eiwitten kunnen helpen bij het verkrijgen van realtime beelden van wat er zich in een levend organisme afspeelt. Deze beeldvormingstechniek vereist geen operaties of andere ingrijpende procedures en is vooral nuttig in kankeronderzoek, waar het essentieel is om meerdere biologische gebeurtenissen tegelijkertijd te volgen.

De eiwitten van Yeh kunnen oplichten in kleuren zoals groen, geel, oranje en rood. Hierdoor zijn ze zeer nuttig voor wetenschappers. Ze kunnen nu meerdere biologische markers tegelijkertijd onderzoeken, wat essentieel is voor het begrijpen van complexe interacties en processen in levende organismen.

Lees ook:

Vandaag · 06:02

Nieuwe onderwijsfrontier: mimivirus als leermiddel in de biologieles voor toekomstige virologen

Deze kunstmatige eiwitten zijn zeer stabiel. Dankzij hun stabiliteit kunnen ze op manieren worden ingezet die natuurlijke eiwitten niet aankonden. Ze weerstaan hoge temperaturen, wat hen geschikt maakt voor een breder scala aan toepassingen, zoals testen op uiteenlopende locaties.

Ontwerp van eiwitten op maat

De nieuwe aanpak voor het ontwerpen van eiwitten sluit aan bij de recente trend om eiwitten vanaf de basis te creëren. Deze ontwikkeling werd bekroond met de Nobelprijs voor de Scheikunde, wat onderstreept hoe cruciaal en nuttig computertechnieken zijn in de biologische wetenschappen. Deze vooruitgang suggereert dat speciaal ontworpen eiwitten binnenkort gemeengoed kunnen worden in vele wetenschappelijke disciplines, waardoor onderzoek eenvoudiger en vernieuwend wordt.

Naarmate computersoftware vooruitgaat, worden ontworpen eiwitten steeds efficiënter en effectiever, wat leidt tot nieuwe ontwikkelingen in de geneeskunde en biologie. Het onderzoek van Yeh benadrukt de belangrijke bijdrage van computerwetenschap naast traditionele biologie bij het oplossen van voortdurende problemen in biomedisch onderzoek.