Vrije Universiteit Amsterdam
28 maart 2011
VU-onderzoekers ontwikkelen nieuwe afbeeldingstechniek voor hersenweefsel
Extreem korte lichtflitsen maken hersencellen zichtbaar
EMBARGO TOT 28 MAART 21.00
Met ultrasnelle laserpulsen is het mogelijk om snel driedimensionale afbeeldingen te maken van neuronen in hersenweefsel, zonder daarbij contrastverhogende kleurstoffen nodig te hebben. Dit ontdekten onderzoekers van de Vrije Universiteit Amsterdam, in een samenwerking tussen de Neuroscience Campus Amsterdam en LaserLaB Amsterdam. VU-natuurkundigen Stefan Witte en Marloes Groot en hersenonderzoekers uit de groep van Huib Mansvelder publiceren hun resultaten deze week in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Schadelijke kleurstoffen niet meer nodig
Een belangrijk onderdeel van veel hersenonderzoek is het in beeld brengen van neuronen in levend hersenweefsel. Hiervoor gebruiken artsen bijna altijd kleurstoffen, hoewel deze vaak de werking van de cellen verstoren en mogelijk zelfs het weefsel beschadigen. Zulke kleurstoffen maken het lastiger om betrouwbare resultaten te krijgen en zijn een belangrijke reden dat deze technieken bij bijvoorbeeld hersenoperaties niet bruikbaar zijn.
Derde harmonische generatie microscopie
De VU-onderzoekers laten nu zien dat ze hersencellen direct in beeld kunnen brengen door middel van een techniek die bekend staat als 3e harmonische generatie (3HG) microscopie. Ze maken hierbij gebruik van de unieke structuur van het hersenweefsel zelf om een intense, extreem korte lichtpuls uit een infrarode laser op specifieke plaatsen in het weefsel gedeeltelijk om te zetten in licht van een andere kleur.
Neuronen, witte materie en bloedvaten
In hun artikel laten de onderzoekers zien dat ze met hoge resolutie drie-dimensionale afbeeldingen kunnen maken van neuronen in levend weefsel. Ook witte materie en bloedvaten kunnen ze zo scherp in kaart brengen. Verder gebruiken ze de 3HG techniek om microscopisch kleine electrodes het weefsel in te leiden en deze met hoge precisie op een vooraf uitgekozen neuron binnenin het weefsel te plaatsen. Hiermee kunnen ze vervolgens de electrische impulsen van de cel bestuderen.
Geen invloed op hersencellen
Nader onderzoek laat zien dat deze 3HG techniek de hersencellen niet significant beïnvloedt en dus mogelijk bruikbaar is voor klinische toepassingen, zoals het in kaart brengen van gezond en beschadigd weefsel tijdens hersenoperaties.