17 feb. 1999
2 minuten
Wetenschappers van de TU Delft hebben een nieuwe microscopische techniek die veel wordt gebruikt voor medisch onderzoek, een belangrijke stap vooruit geholpen. Ze laten zien wat bij deze lokalisatie-microscopie de resolutie is, en hoe je de beste resolutie zo snel mogelijk kunt bereiken.
Fluorescentiemicroscopie is een belangrijke techniek in het biomedisch onderzoek. Met deze methode wordt informatie, over bijvoorbeeld het functioneren van cellen, gehaald uit het licht dat bepaalde fluorescerende moleculen in cellen uitzenden. Normaal waren met fluorescentiemicroscopie afbeeldingen met een resolutie van 200 tot 300 nanometer te maken maar sinds enkele jaren gebruikt men een truc waarbij je ongeveer tien keer scherper kan zien: lokalisatie-microscopie. Dit maakt dus veel betere en informatievere beelden van in de cel mogelijk.
Bij lokalisatiemicroscopie wordt op verschillende plaatsen het licht van slechts één molecuul geanalyseerd. En dat gebeurt vervolgens voor heel veel moleculen achter elkaar. Door de gegevens van deze individuele moleculen te combineren, ontstaat een veel scherper beeld.
Eén getal voor de resolutie
"Iedereen ging met de nieuwe techniek aan de slag maar in de praktijk bleken die mooie resoluties van 20 tot 30 nanometer met lokalisatiemicroscopie niet snel te halen", zegt onderzoeker dr. Bernd Rieger van de TU Delft. "Het uitzenden van fluorescerend licht door moleculen is een statistisch proces dat dus gedeeltelijk door toeval is bepaald. Dat betekent onder meer heel veel ingewikkeld rekenwerk. Collega-onderzoeker dr. Sjoerd Stallinga, promovendus Robert Nieuwenhuizen en ik vroegen ons af: wat is er met deze nieuwe techniek nu écht haalbaar?"
De behaalde resolutie hangt af van onzekerheid in de lokalisatie van gelabelde fluorescente moleculen, van de dichtheid van die aangebrachte labels en van de vorm van het onderzochte sample. Nieuwenhuizen: "Tot voor kort was er geen praktische integrale methode die al deze factoren meenam. Wij kunnen dat nu wel. We kunnen direct uit de beelden één enkel getal afleiden dat de behaalde resolutie aangeeft. Dit doen we door een statistisch-wiskundige analyse die Fourier Ring Correlation heet."
Recept
"We leveren tevens een soort recept voor lokalisatiemicroscopie", vervolgt Stallinga. "Onze aanpak maakt het mogelijk om resoluties te vergelijken van beelden die zijn gemaakt met verschillende nanoscopische methodes. Verder kun je er verschillende methodes mee optimaliseren en rangschikken en bepalen wanneer er voldoende data zijn binnengehaald voor een goed beeld. Zo laten wij zien hoe je de beste resolutie zo snel mogelijk kunt bereiken."
De wetenschappers van de TU Delft werkten bij deze publicatie samen met het NKI, het Duitse Max Planck instituut, de University of New Mexico en de University of Massachusetts. Het onderzoek werd financieel gesteund door STW.
De onderzoekers publiceerden over hun bevindingen in de online editie van Nature Methods.
Anderen lazen ook
