Je leest:

Muisjes van een paar millimeter

Muisjes van een paar millimeter

Auteur: | 31 mei 2003

Bij een MRI-scan is het al mooi als je details van een millimeter kunt onderscheiden in een mensenbuik. Voor dr. Bianca Hogers begint het pas op die schaal. Met de Magnetische Resonantie Microscoop bestudeert ze de minuscule hartjes van ongeboren kwartels en muizen. Niet een kwestie van ‘even door de scanner halen’, maar het levert unieke beelden op.

Afgesproken, over de techniek achter de magnetische resonantiemicroscoop (MRM) zullen we het niet te veel hebben. Er komt een supersterk magneetveld aan te pas, en radiogolven. Het apparaat maakt waterstofatomen zichtbaar, en daar zit biologisch materiaal vol mee. De concentratie verschilt echter per weefsel, zodat er verschil te zien is tussen bot, bloed, hersenen, huid en allerlei andere weefsels. Een krachtige computer rekent de opgevangen signalen door en tovert een serie plaatjes tevoorschijn die verdacht veel lijken op zwart/witfoto’s, maar dan van de binnenkant.

“We kunnen levend materiaal in detail bestuderen, zonder het te beschadigen, en het dus ook in de tijd volgen. Dat is hét grote voordeel van MRM boven andere embryologische technieken”, zegt dr. Bianca Hogers. Ze is als postdoc verbonden aan de afdeling Anatomie en Embryologie van het LUMC. MRM is een variant op de MRI-scan in het ziekenhuis die een veel scherper beeld geeft van een veel kleiner gebied. Hogers: “In ons apparaat passen objecten met een doorsnede tot vier centimeter, net iets kleiner dan een kippenei. En dat is erg jammer, want kippeneieren van de witte leghorn zijn hét model voor de ontwikkeling van hart en bloedvaten, iets waar we hier veel aan werken.” Gelukkig is ook aan kwartels al veel onderzocht. Hun eieren passen prima in de MRM. Hogers laat plaatjes zien van embryo’s in kwarteleieren, waarin het zich ontwikkelende hartje (met een doorsnede van ongeveer drie millimeter) met veel details is te zien.

Hogers: “Ik onderzoek ook muizenembryo’s. Een zwangere muis past net in het apparaat, maar het is wel veel moeilijker om een scherp beeld van een embryo te krijgen. Er is meer beweging, er zitten allerlei weefsels van de moeder omheen en vaak zijn er wel tien embryo’s, wat het nog lastiger maakt. De beelden zijn dan ook nog een stuk minder van kwaliteit dan die van de kwartelembryo’s.” Maar belangrijk is het wel, voegt ze toe, want er is veel vraag naar een techniek waarmee je muizen en hun embryo’s van binnen kunt bekijken zonder ze te doden.

Het apparaat zelf is een meer dan manshoge, grijze cilinder. Daarbinnen is de temperatuur extreem laag, tot maar drie graden boven het absolute nulpunt. Dat is nodig om de magneet supergeleidend te krijgen. Vloeibare stikstof en vloeibaar helium zorgen ervoor. In het binnenste van het apparaat mag het echter niet zo koud zijn, want dan zou het in een fractie van een seconde gebeurd zijn met de muis of het ei. Een watersysteem houdt de temperatuur daar op 30 graden Celsius. Flinke temperatuurverschillen dus, en dat continu, want het ding staat altijd aan.

Hoe gaat het scannen van een muis nu in zijn werk? Om te beginnen moet je natuurlijk een muis hebben in het juiste stadium van zwangerschap, vertelt Hogers. “Die bestel ik bij het proefdiercentrum. ’s Ochtends haal ik de muis op en neem haar mee naar het Gorlaeuslaboratorium, waar de MRM staat. Vervolgens ben ik een hele tijd kwijt met het voorbereiden van de muis: onder narcose brengen via een inhalatiemaskertje – dat blijft tijdens de meting zitten – elektroden aan de pootjes bevestigen voor de hartbewaking, een bewegingssensor op de borstkas plakken voor de registratie van de ademhaling en de muis op de juiste manier in de probe bevestigen. Dat is een holle buis, die je van onderaf in het apparaat schuift.”

Het meten kan dan nog niet beginnen; eerst moet het apparaat heel precies afgeregeld worden. Meten is nu ook nog een langdurig karwei, zegt Hogers: “Ik moet veel uitproberen om de best mogelijke plaatjes te krijgen. Straks hopen we de beste instellingen vastgelegd te hebben, zodat het allemaal veel sneller gaat. Nu kost het een paar dagen om een goede serie muizenbeelden te krijgen.”

Hogers verwacht dat verbetering van de software nog een grote bijdrage zal leveren aan de scherpte van de beelden. MRM zal uiteindelijk een techniek worden die bij veel onderzoek te pas komt, onder meer bij studies naar de functies van allerlei genen. Er zullen dus nog heel wat muizen in het grote, grijze vat worden geschoven. Niet elke onderzoeker kan de techniek gebruiken: wetenschappers die onderzoek doen naar vetzucht hebben voorlopig pech. Hun dikke muizen passen namelijk met geen mogelijkheid in het apparaat.

Dit artikel is een publicatie van Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC).
© Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 31 mei 2003

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.