Natuur

Met geluid naar cellen ‘kijken’

Door

op

Biologen willen graag weten wat er precies in een cel gebeurt. Maar omdat cellen – en de structuren die erin zitten – zo klein zijn, kun je met gewone lichtmicroscopen maar een beperkt beeld krijgen. En de bundels van elektronenmicroscopen, waarmee je wél kleinere structuren kunt zien, zijn te krachtig; daardoor gaan cellen stuk. Met geluid kun je een heel stuk verder komen. Wetenschappers ontwikkelden een heuse echo-microscoop.

Ultrasoon geluid kun je gebruiken om een driedimensionaal beeld te vormen. De bekendste vorm van deze techniek is de echoscopie, waarmee artsen kunnen controleren of alles goed gaat met de baby tijdens een zwangerschap. Biologen van de universiteit van Nottingham (Groot-Brittannië) ontdekten dat je met geluid ook een kijkje in een cel kunt nemen. Daarvoor ontwikkelden ze een heuse echo-microscoop. Die werkt op dezelfde manier als een gewone echo: ultrasoon geluid wordt weerkaatst door verschillende structuren in de cel. Door dat weerkaatste geluid op te vangen, en te meten hoe lang het geluid onderweg was, kan een computer een driedimensionaal beeld vormen van het binnenste van de cel.

Met een geluidsmicroscoop heb je niet dezelfde beperkingen waar je met lichtmicroscopie tegenaan loopt. Zichtbaar licht heeft maar een hele beperkte golflengte. Als je kleinere structuren zichtbaar wilt maken, dan moet de golflengte van licht ook kleiner worden. Je schuift dan over het zogenaamde elektromagnetisch spectrum van zichtbaar en ultraviolet licht, richting röntgen- en gammastralen. Het voordeel van die straling is dat de golflengte heel klein is. Maar het nadeel is dat de straling ook heel krachtig (hoogenergetisch) is. Daarmee beschadig je de cellen die je wilt bestuderen.

Geluid is een goed alternatief voor hoogenergetische straling, want geluid met een kleine golflengte kan nog steeds een lage energie hebben. Zo blijven de cellen die je bekijkt heel. Daardoor kunnen de cellen weer teruggeplaatst worden in het lichaam, wat bijvoorbeeld voor stamcelonderzoek een belangrijke stap voorwaarts is. De Engelse biologen verwachten ook dat de mogelijkheid om bestudeerde cellen weer terug te plaatsen kan leiden tot nieuwe doorbraken in kankerbestrijding.

Aanbevolen