Meyenburg-prijs voor ontwikkeling van nanoscopie

Een speciale methode van lichtmicroscopie visualiseert biologische structuren tot op DNA

11/17/2011

Deze donderdag wordt de Meyenburg-prijs 2011, ter waarde van 50.000 euro, gepresenteerd in het Duitse Cancer Research Center (DKFZ) in Heidelberg. De prijs gaat naar de natuurkundige professor Stefan Hell, specialist in optisch hoge resolutie microscopie op de DKFZ, voor de ontwikkeling van een nieuwe methode van lichtmicroscopie waarmee levende cellen tot op nanomoleculair niveau kunnen worden waargenomen.

Zoals het Duitse kankeronderzoekscentrum in Heidelberg heeft aangekondigd, wordt professor Stefan Hell geëerd voor zijn uitstekende ontwikkelingen met de Meyenburg-prijs 2011. Met behulp van de volledig nieuwe methode van lichtmicroscopie, ontwikkeld door Prof. Hell, kunnen niet alleen levende cellen tot op nanomoleculair niveau, maar ook DNA-strengen direct worden waargenomen. Tot nu toe was het mogelijk om de hoogste structuren met lichtmicroscopie te observeren, die ten minste 200 nanometer groot waren, en met de nieuwe methode is het mogelijk om biologische structuren te detecteren die slechts 20 tot 50 nanometer groot zijn.

De grenzen van lichtmicroscopie zijn verbroken
Tot nu toe is de aanname geweest dat, door de zogenaamde Abbes-wet van 1873, lichtmicroscopie alleen structuren en objecten kan herkennen waarin twee punten ten minste de helft van de golflengte van het zichtbare licht uit elkaar liggen. Met andere woorden, de natuurlijke limiet van lichtmicroscopie was ongeveer 200 nanometer. Beetje bij beetje heeft de Heidelbergse onderzoeker professor Hell echter deze barrière weten te doorbreken. Hoewel kleinere structuren eerder konden worden waargenomen met de elektronen- of scansonde microscopen, maar voor dit doel moesten de preparaten in zeer dunne plakjes worden gesneden, zodat onderzoek van intacte of levende cellen onmogelijk was. De nieuwe methode van lichtmicroscopie ontwikkeld door Professor Hell biedt hier een remedie.

Bekijk lacunes in het DNA onder de microscoop
Al in 1990 had professor Hell de 4Pi-microscoop ontwikkeld, die niet alleen met één lichtbron werkt, maar met twee lichtbronnen, zodat het licht van twee kanten tegelijk op het waargenomen object valt, waardoor de resolutie met vier tot zeven keer wordt verhoogd. Het gebruik van laserlicht voor lichtmicroscopie heeft de resolutie verder verbeterd en daarom biedt de methode van gestimuleerde emissie-uitputtingsmicroscopie, ontwikkeld door Prof. Hell, de mogelijkheid om biologische structuren te observeren die tot 2000 keer fijner zijn dan een haar (minimaal 20 nanometer). Om dergelijke kleine structuren met de zogenaamde nanoscopie te observeren, maakt de nieuwe methode van lichtmicroscopie gebruik van de eigenschappen van fluorescente kleurstoffen, die ook worden gebruikt in andere medische procedures voor het markeren van celstructuren. Met behulp van de speciale lichtmicroscopie die hij ontwikkelde, kon professor Hell recent DNA-strengen visualiseren, en in de toekomst hoopt de expert, die nu de Meyenburg-prijs krijgt, herhaling of hiaten in het DNA onder de microscoop te detecteren. Op deze manier bepalen fouten in het genoom, die kunnen leiden tot verschillende ziektes, evenals de ontwikkeling van tumoren of kanker, de hoop van de wetenschappers..

De Meyenburg-prijs, toegekend aan professor Hell, is sinds 1981 bekroond als wetenschappelijke prijs voor belangrijk werk op het gebied van kankeronderzoek en kanker en gefinancierd door de Wilhelm en Maria Meyenburg Foundation. (Fp)

Lees ook:
Voors en tegens van genetische diagnose

Afbeelding: biophysics.org