Enestående mikroskop installert i Teknologibygget

02.09.15 Vibeke Os

De første nanobildene av leverceller er nå tatt med et splitter nytt mikroskop ved Institutt for fysikk og teknologi.

Bildet viser en overflatecelle fra lever med et unikt detaljnivå. Nanosmå porer som er en del av cellens transportsystem, vises som små sorte prikker. Det nye SIM-mikroskopet (Structured illumination microscope) åpner en ny verden for forskere ved UiT.

I Tromsø har det aldri vært tatt så unike bilder som det nå gjøres av Balpreet Singh Ahluwalia og hans forskningsgruppe ved Fakultet for naturvitenskap og teknologi.

SIM-mikroskopet opptar like mye plass som 5 store kjøleskap, Balpreet demonstrerer hvor celleprøvene monteres for mikroskopering.

-Så vidt vi vet er dette det eneste instrumentet nord for Oslo som kan ta denne typen bilder med nanoskopisk presisjon, sier en stolt Balpreet.

Det som skiller dette mikroskopet fra allerede eksisterende mikroskop ved UiT er at det nå er mulig å studere nanosmå strukturer i blant annet leverceller. Mikroskopet gir en oppløsning på 20-50 nm, altså ned mot 0,000002 cm. Instrumentet har nå fått plass på SIM-lab'en i det nye Teknologibygget i Tromsø. Prislappen var på hele 6,5 mill NOK og ble innkjøpt fra USA.

Tett samarbeid mellom fysikere og molekylærbiologer
Forskning på optikk og sensorteknologi og ny anvendelse av optiske sensorer i mikroskop har ført fysikere og molekylærbiologer sammen. 

Balpreet samarbeider tett med fagmiljø ved Det medisinske fakultet og forskning på transport av stoffer i lever. Lever er på mange måter kroppens avfallsdeponi og fjerner skadelige stoffer fra blodbanen, den sorter også hvilke medisiner som slipper gjennom maskineriet og er derfor gjenstand for mye medisinsk forskning.

Med det nye mikroskopet kan detaljer i levertransport kartlegges på et helt annet nivå enn tidligere. Små hull og porer som er sentrale i transport av stoffer i leveren kan nå synliggjøres.

Deanna Wolfson (venstre) and Cristina Øie tolker et av de aller første bildene som er fremstilt med det nye instrumentet.

Skal utvikle teknikk for "nanofilming"
For 2 år siden fikk Balpreet Singh Ahluwalia det prestisjetunge ERC Starting Grant for å videreutvikle et mikroskop til også å kunne filme levende celler. Med film kan forskerne studere hvordan de små porene i levercellene åpner og lukker seg og vil være et kraftig verktøy for å studere effekt av medisiner eller alkohol på leverceller. Teknikken kalles “chip-based optical nanoscopy”. En spesiell chip til celleprøvene er utviklet og de spesielle optiske egenskapene til chipen gjør at detaljerte bilder av cellestrukturer kan synliggjøres.

Ifølge Balpreet gjøres avansert mikroskopi i dag med meget komplekse mikroskop der celleprøver festes på en enkel glassplate, men han ønsker å gjøre det motsatte, nemlig å bruke et enkelt mikroskop og en avansert chip som prøven legges på.

Stipendiat Øystein Helle deltar i det spennende arbeidet med å utvikle mikroskop som kan filme detaljer i celler som aldri før har vært vist.

-Vi er godt i gang med utviklingen og har så langt klart å få testet at chip-teknologien virker, men det gjenstår å få tatt opp levende bilder av transport inn og ut av porene. Dette er en lovende teknologi og vi kan ikke si så mye mer fordi det ligger muligheter for patenter her, smiler Balpreet.

Fasilitetene i Teknologibygget er en del av "Advanced microscopy core facility" ved Det medisinske fakultetet og er en ressurs som kan benyttes av forskere ved hele UT.

Les mer:

Prestisjefylt EU-støtte til UiT-forsker

Advanced microscopy core facility

Faktaboks: Optiske mikroskop har en fysisk nedre oppløsning på ca 200-300 nm. Dette er en fundamental nedre grense som kun de siste årene har blitt overgått ved hjelp av nye teknikker og som resulterte i Nobelpris til feltet optisk nanoskopi (S. Hell 2014). Det ny-innkjøpte OMX mikrosopet benytter seg av teknikken SIM (structured illumination microscopy) som gir en oppløsning på ca 100nm, og\eller Single molecule localization microscopy som gir en oppløsning på ca 20-50 nm. Sistnevnte teknikk gir god oppløsning, men tar lang tid.

På Twitter   #norgesarktiske