Je kunt natuurlijk zo ver mogelijk weg gaan om nieuwe werelden te ontdekken. Maar zo dichtbij mogelijk kan óók. Een superresolutiemicroscoop gaat verder waar ‘gewone’ lichtmicroscopen ophouden: hij maakt de kleinste biologische bouwstenen in levende cellen zichtbaar. Hoe werkt superresolutie? En wat levert het ons op?
Bij het woord microscoop denk je al gauw aan cellen, bacteriën en virussen. Die zijn inderdaad heel interessant, maar als je wilt weten hoe ze werken, moet je nog verder inzoomen, dan moet je hun bouwstenen bestuderen. Deze bouwstenen bestaan uit allerlei eiwitten, grote moleculen die deel uitmaken van chemische reacties om cellen in leven te houden. In rode bloedcellen is het eiwit hemoglobine bijvoorbeeld verantwoordelijk voor het vervoeren van zuurstof. En ziektes ontstaan doordat eiwitten hun werk niet meer doen, of, in het geval van een virusinfectie, doordat de eiwitfabriek van een cel is gekaapt voor virusproductie.
Om erachter te komen wat de functie is van al die eiwitten, is het heel gebruikelijk om miljoenen cellen tegelijk te mengen met chemicaliën, te perforeren of te bevriezen. Maar eigenlijk is dat een heel bizarre aanpak. Wanneer je wilt weten hoe een televisie werkt, verzamel je er tenslotte ook niet eerst honderd van, om die vervolgens met een sloophamer stuk te slaan en dan de losse stukjes te bekijken. Je kunt beter heel voorzichtig één televisie openmaken en met een vergrootglas kijken hoe hij van binnen functioneert.
Wetenschappers zijn daarom grote fan van lichtmicroscopie. Daarmee kun je kijken naar de processen die zich binnen cellen afspelen zonder die cellen te doden. Het nadeel van lichtmicroscopen is alleen dat je niet oneindig kunt inzoomen. Superresolutie biedt de oplossing. Het is de laatste paar jaar hét modewoord in de biologie; alleen al tussen 2007 en 2012 zijn er een paar honderd onderzoeken over gepubliceerd. Maar hoe werkt superresolutie? En wat kunnen we ermee?
Dit is het eerste gedeelte van een artikel uit KIJK 13/2012, in de winkel van 16 november tot en met 13 december.
Beeld: Marcelo Terraza