Afweerreactie van T-cellen helder in beeld gebracht

T-cel-reactie in beeld gebracht

T-cel-reactie in beeld gebracht met de cryo-expansiemicroscopie (cryo-ExM) (afb: Virginie Hamel et al’/Cel Reports)

Cytotoxische T-cellen zijn de gespecialiseerde ‘doders’ van het lichaam, die besmette of kankercellen nauwkeurig elimineren. Hun werking berust op een gespecialiseerde uitwisselings-plaats, de zogenaamde ‘immuunsynaps’, waar ze actieve moleculen vrijge-ven om de doelcel te vernietigen zonder naburige cellen te bescha-digen. Tot nu toe was de complexe organisatie van deze structuren moeilijk te observeren. Onderzoeksters van de universiteit van Genève (UNIGE) en het academische ziekenhuis van Lausanne (CHUV) hebben nu een methode gevonden om dat afweerproces zichtbaar te maken. De studie zou het zicht op nieuwe behandelingen op het gebied van afweer en kanker mogelijk maken, stellen de onderzoeksters. Lees verder

Een kubieke millimeter hersens in (complex) beeld gebracht

hersencellen in beeld

De linker afbeelding (J) toont een niet eerder ontdekte driehoekig neuron. Rechts (K) is te zien dat hersencellen vele koppelingen (synapsen) hebben met andere cellen, ook gliacellen (afb: Alexander Shapson-Coe et. al/Science)

Om een idee te krijgen hoe het menselijk brein werkt hebben onderzoekers rond Alexander Shapson-Coe van de Harvard- en de Queen Mary-universiteit in Londen een kubieke millimeter menselijke hersens (de temporale kwab) ‘uitgepluisd’ en gereconstrueerd met hulp van, onder meer, elektronenmikroskoop en rekentuig

. Dat speldenknopje hersens bevatte zo’n 57 000 cellen, 23 cm aan bloedvaatjes en maar liefst 150 miljoen synapsen (koppelingen tussen hersencellen). Alles tezamen omvatte dat minieme stukjes hersens in gedigitaliseerde vorm 1,4 petabytes aan informatie (peta=10^15=biljard).
Het bleek dat het aantal gliacellen, die allerlei hulpfuncties voor neuronen verrichten, twee keer hoger was dan het aantal neuronen, waarbij oligodendrocyten in de meerderheid waren. Die gliacellen hadden duizenden zwakke verbindingen met de neuronen (de ‘echte’ hersencellen). Kortom: onze hersens vormen een knap ingewikkeld samenstel van samenwerkende cellen en verbindingen, waarin we door al die bomen vooralsnog het bos niet kunnen ontwaren.

Bron: Science

Verstrengeling twee fotonen verdubbelt resolutie lichtmikroskoop

Kwantummikroskoop

De kwantummikroskoop bij toeval van Wang et. al (afb: Caltech/Lance Hayashida)

Door gebruik te maken van het vreemde kwantum-fenomeen verstrengeling zouden onderzoekers rond Lihong Wang van Caltech de resolutie van een lichtmikroskoop hebben verdubbeld. De onderzoekers noemden hun systeem kwantummikroskoop bij toeval: qmc in Engels afko. Lees verder

Weer hogere resolutie van een 3d-mikroskoop

LMU-onderzoekers nieuwe fluorescentiemikroskoop

Twee LMU-wetenschappers met de 0,3 nm-fluorescentiemikroskoop (afb: LMU)

Er lijken zo langzamerhand geen grenzen te zitten aan het oplossend vermogen van mikroskopen. Met allerlei trucs weten techneuten de grenzen steeds weer verleggen. Die keiharde grens wordt bepaald door de frekwentie van het (zichtbare) licht. Die ligt (lag eigenlijk) bij  zo’n 250 nm. Nu hebben onderzoekers een resolutie weten te bereiken van minder dan 0,3 nm (eenmiljoenste meter). De mikroskoop is met name bedoeld voor het bekijken van het de processen die zich in cellen afspelen. Lees verder

Goedkope en ‘groene’ kwantumstippen van synthetische eiwitten

Kwantumstippen

De CdS-kwantumstippen ‘gezien’ door een elektronenmikroskoop (Afb: Princetonuniversiteit)

Kwantumstippen zijn halfgeleider-kristallen in nanoafmetingen die optisch en elektronisch kunnen worden toegepast zoals lichtdiodes (leds) en zonnecellen. Het kost nogal wat energie om ze te maken en daarbij zijn ook giftige en dure oplosmiddelen nodig. Nu hebben onderzoeksters van de Princetonuniversiteit in de VS een proces ontwikkeld waarbij schoon water als oplosmiddel wordt gebruikt en waarbij synthetische eiwitten worden gebruikt om bij kamertemperatuur nanostippen te vervaardigen: ‘groen’ en goedkoop, stellen de onderzoeksters, maar die kwantumstippen bestaan uit cadmiumsulfide. Cadmium is nogal giftig. Lees verder

Lichtgrijpers gebruikt om micro-objecten te hanteren

Optische grijpers

Optische grijpers/knijpers/houders werken als een soort vingers (afb: univ. van Freiburg)

Handen zijn prima geschikt om voorwerpen te manipuleren, maar worden naarmate een voorwerp kleiner wordt steeds ohandiger. Als we het over micrometers (duizendste mm’s) hebben kunnen handen weinig meer betekenen. Wat doe je als je een paar cellen onder een microscoop hebt en die wil je van alle kanten bekijken? Gebruik dan ‘grijpers’ van laserlicht, bedachten onderzoekers rond Alexander Rohrbach van de Albert Ludwigsuniversiteit in Freiburg (D). In principe zou het mogelijk zijn. Lees verder

Het ondoorzichtige doorzichtig maken (e.o.)

(On)doorzichtigheid

Met twee lichtbundels kunnen je ‘spelen’ me de (on)doorzichtigheid van voorwerpen (afb: UT)

Het lijkt een onmogelijke truc om het ondoorzichtige doorzichtig te maken, maar onderzoekers van de universiteit van Twente lijken daar toch in geslaagd te zijn. De truc heet ‘golffrontvorming’ (we hebben het dan over lichtgolven). Dat zou een manier zijn om licht te ‘programmeren’, een techniek die de onderzoekers al eerder hadden bedacht. Die techniek belooft iets voor het bekijken van ondoorzichtige, biologische en andere monsters onder een microscoop. Lees verder

Google brengt stukje menselijke hersens in kaart

Celverbindingen in hersens

Verbindingen tussen hersencellen (afb: Google/Lichtmanlab)

Menselijke hersens zijn een wonder van de natuur. Het is nog nooit gelukt zich van dat complexe orgaan een beeld te vormen dat maar in de buurt komt van het echte werk vanwege het grote aantal hersencellen (miljarden) en het nog veel grotere aantal verbindingen daartussen. Nu hebben onderzoekers van, onder meer, Google en Harvard een piepklein stukje (50 000 cellen) van de hersens van een vrouw in kaart gebracht. Die 50 000 cellen zijn verbonden via 130 miljoen synapsen. Lees verder

Microscoop met oneindige grote resolutie ?

SOFISM-plaatje

Linksboven de opname met een ISM, rechtsonder met SOFISM (afb: UW Physics, A. Makowski)

Een groep Pools en Israëlische onderzoekers hebben een fluorescentiemicroscoop ontwikkeld, aangeduid met SOFISM, die, naar eigen zeggen, lak heeft aan elke resolutielimiet. Die zou concurrente fluorescentietechnieken met gemak verslaan en gemakkelijk hanteerbaar zijn in de biologie. Lees verder

Met atoomkrachtmicroscoop tokkelen aan chemische binding

Naald atoomkrachtmicroscoop

Naald atoomkrachtmicroscoop 3000 maal vergroot (afb: Wikimedia Commons)

Onderzoekers van de universiteit van Regensburg (D) hebben een manier gevonden om moleculen (of eigenlijk de bindingen tussen de atomen in een molecuul) te bespelen als een gitaarsnaar.  Dat deden ze met een atoomkrachtmicroscoop die ze als ‘plectrum’ een CO-molecuul hadden gegeven. Dat is een manier om de structuur van een molecuul te leren kennen. Lees verder