Je leest:

Celkern in 3D

Celkern in 3D

Auteur: | 5 juni 2008

Duitse en Amerikaanse onderzoekers werkten samen aan een nieuwe 3D-microscoop. Met dit apparaat is het mogelijk om gekleurde preparaten in detail en van verschillende kanten te bekijken. Bovendien zijn er voor 3D-microscopie geen ingewikkelde systemen nodig.

Lichtmicroscopie met behulp van een standaard microscoop heeft een belangrijke beperking. Omdat een lichtbundel door een lens geleid wordt, is het niet mogelijk om op één punt te focussen. Structuren die dichter bij elkaar liggen dan 200 tot 350 nanometer (de halve golflengte van zichtbaar licht), zijn dan ook niet te onderscheiden. Wetenschappers uit Duitsland en Amerika losten dit probleem op en vonden de 3D-microscoop uit. Het nieuwe systeem wordt deze week gepresenteerd in vakblad Science.

Studie van het kern-porie complex

De 3D-microscoop maakt gebruik van drie, met elkaar interfererende, lichtstralen. Op die manier wordt een hoop extra informatie over het object van interesse verzameld. Met deze informatie is het mogelijk om fijne details weer te geven, waardoor uiteindelijk een plaatje ontstaat met een twee keer zo hoge resolutie als dat van een standaard lichtmicroscoop. Onderzoekers kunnen een object nu van drie kanten in detail bekijken. Ook blijft het mogelijk om de standaard celkleuringen te gebruiken, om bijvoorbeeld DNA beter zichtbaar te maken.

In bovenstaand filmpje werden verschillende structuren gekleurd met standaard kleuringen. De structuren konden met de 3D-microscoop van verschillende kanten en met een hoge resolutie worden bekeken.

Het systeem werd getest bij het bestuderen van de celkern van zoogdiercellen. De test was speciaal gericht op het kleine kern-porie complex. Dit complex regelt de communicatie en uitwisseling van stoffen tussen het kernplasma in de kern en het cytoplasma buiten de kern. Met 3D-microscopie werden een aantal details zichtbaar die met behulp van de standaard lichtmicroscoop onmogelijk in beeld kunnen worden gebracht.

Ten eerste konden de onderzoekers elke porie in het complex apart waarnemen (bij een resolutie van ongeveer 100 nanometer). Bij een aantal poriën was het mogelijk om de hoeveelheid DNA in de porie te meten. Ook zagen de onderzoekers welke poriën helemaal geen DNA bevatten. Als laatste brachten zij in beeld op welke plaatsen er kleine inkepingen in de kernmembraan zichtbaar waren.

De 3D-microscoop is uniek

Bovenstaande resultaten werden al eerder in beeld gebracht met behulp van technieken zoals elektronenmicroscopie. De 3D-microscoop blijft een unieke uitvinding, omdat dit het enige systeem is dat, in een gekleurd preparaat, een hele cel op hoge resolutie en 3D in beeld kan brengen. Een ander groot voordeel is het gebruiksgemak van de 3D-microscoop. Hij werkt ongeveer hetzelfde als een standaard lichtmicroscoop en dit betekent ook dat er geen aanpassingen nodig zijn aan de huidige proefopzetten.

In bovenstaand filmpje is te zien hoe de 3D-microscoop een hele cel in kleur, op hoge resolutie en in 3D in beeld brengt.

Wanneer de 3D-microscoop voor onderzoek beschikbaar komt, is nog onduidelijk. Wel weten de onderzoekers zeker dat de mogelijkheden van het apparaat nieuwe inzichten kunnen geven bij het bestuderen van moleculaire processen in de cel.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 05 juni 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.