ENGINEERINGNET.BE - Fotonica-onderzoeker Matz Liebel gaat een fototransiënte microscoop, ofwel PIROscope, ontwikkelen. Hij hoopt hiermee in hoge resolutie borstkankerweefsel en de metabolische activiteit van met antibiotica behandelde bacteriën te visualiseren.
Routinematige diagnostiek in ziekenhuizen is vaak afhankelijk van kleurstoffen om specifiek te kleuren en zo belangrijke cellulaire bouwstenen te onthullen. De PIROscope identificeert deze structuren op basis van hun vibrationele of chemische vingerafdruk.
Deze benadering elimineert complexe, kostbare en vaak foutgevoelige voorbereidingsstappen voor monsters en meet verder de massa van de afzonderlijke componenten.
Die hoeveelheid is erg moeilijk toegankelijk met conventionele technieken, maar bevat belangrijke informatie omdat de ernst van een aandoening vaak gekoppeld is aan de absolute hoeveelheid, en niet alleen de loutere aanwezigheid van een marker.
PIRO is de combinatie van twee onderzoekslijnen: femtoseconde spectroscopie en interferomerische fasegevoelige beeldvorming. De eerste gebruikt zeer korte lichtpulsen om stop-motionbeelden van moleculen op te nemen.
De tweede gebruikt een eigenschap van licht die fase wordt genoemd: in feite een geheugen van de padlengte die het licht heeft afgelegd. Hiermee is te reconstrueren hoe het licht van de bron naar de camera reisde. Het kan worden gebruikt om de structuur van een object te meten door er licht doorheen te schijnen.
De PIROscope gebruikt korte infraroodpulsen om de moleculen in biologische monsters met een paar graden licht te verwarmen. Vervolgens meet het een beeld van de lichtfase die door het monster gaat om de lokale temperatuurverandering af te leiden. Deze meting onthult direct de chemische samenstelling van het monster.
Een van de belangrijkste aspecten is dat alles op zeer snelle tijdschalen gebeurt: "We verwarmen en meten voordat het monster afkoelt. Zo zorgen we ervoor dat geen van de cruciale informatie verloren gaat", aldus Liebel.
Liebel heeft van de Europese onderzoeksraad voor dit onderzoek een Starting Grant ontvangen van 1,9 miljoen euro.
