 |
| Martin Jurna. Foto: Maurits Diephuis |
De techniek waar Jurna mee werkt heet cars, Coherent Anti-stokes Raman Scattering microscopie, en daarom noemen hij en zijn collega's de ruimte waar het instrument staat gekscherend `de garage'. Het apparaat vult een kamer op de tiende verdieping van de Hogekamptoren en bestaat uit verschillende lasers met een wirwar aan elektronica. `Als je je veters wilt strikken, moet je je ogen even dicht doen', waarschuwt Jurna. Gevaarlijk is de opstelling niet, maar op heuphoogte kunnen nog enkele onzichtbare laserbundels rondvliegen.
Met een combinatie van lasers kan Jurna individuele moleculen detecteren, bijvoorbeeld in een stuk vlees. Dat kan een rattenoor zijn, maar hij legt ook gewoon de bieflapjes uit de supermarkt onder de microscoop. `Elke specifieke verbinding tussen atomen binnen een molecuul heeft een eigen trilfrequentie. Met de lasers stem ik af op die vibraties en als het molecuul in de focus van de lasers komt, krijg ik een signaal terug. Een vetmolecuul kenmerkt zich bijvoorbeeld door de vele verbindingen van koolstof en waterstof. Als de laser veel van die trillende verbindingen registreert, kan ik een plaatje maken van deze vetmoleculen', aldus de derdejaars promovendus.
 |
| Bij afbeelding vetmoleculen: De lasers van Jurna maken afbeeldingen als deze. Hierop zie je de vetklier rond een haar van een rattenoor. |
Groot voordeel van dit cars-proces is dat je je sample niet hoeft te bewerken, maar direct onder de microscoop kunt leggen. Tevens kan Jurna zijn plaatjes in een seconde maken, terwijl het met andere technieken uren kan duren. Een nadeel heeft het ook. De plaatjes kunnen namelijk veel achtergrondsignaal bevatten. `Soms trillen er moleculen mee die je niet zoekt. Je weet dus niet altijd wat je ziet.' Naast het signaal van de vetmoleculen krijg je ook nog wat signaal van het water.
De oplossing daarvoor bedacht Jurna een half jaar geleden. Op dit moment wacht hij tot zijn vinding gepatenteerd is zodat hij kan publiceren. De promovendus noemt zijn nieuwe techniek, Vibrational Phase Contrast cars Microscopy, een uitbreiding van de fasecontrastmicroscopie waar de natuurkundige Frits Zernike in 1953 de Nobelprijs voor kreeg. Die nieuwe vinding stelt Jurna in staat om, met zijn cars-opstelling, alle achtergrondsignalen uit te schakelen en alleen de vibraties af te beelden die hij zoekt.
Het onderscheiden van vetmoleculen is slechts een opstapje voor de vakgroep Optical Sciences naar een groter doel. De onderzoekers willen Alzheimereiwitten kunnen opsporen in het bloed. `Eiwitten kun je vergelijken met schoenveters', legt Jurna uit. `Als zo'n eiwit gestrikt is, heeft hij allerlei functies, bijvoorbeeld het opruimen van dode cellen. Een eiwit kan echter in de knoop raken en gaat in uitzonderlijke gevallen clusteren met andere eiwitten. Die clusters zetten zich af op de hersenen of andere organen en verdrukken daar de natuurlijke functies. Zo vermoedt men dat Alzheimer en andere ouderdomskwalen ontstaan.'
Tot dit moment bestaat er nog geen methode om Alzheimer vroegtijdig in het lichaam te detecteren. Jurna: `Met het verschil in vibratie tussen goed gestrikte en in de knoop geraakte eiwitten hopen we Alzheimereiwitten in het bloed te kunnen opsporen. Je zou dan iemand van 25 jaar bloed kunnen afnemen en op basis van het aantal op dat moment aanwezige Alzheimereiwitten een voorspelling maken van de openbaring van de ziekte op latere leeftijd. Je zou dan zelfs al kunnen adviseren preventieve medicijnen te slikken', licht Jurna de toepassing van het onderzoek toe.
Direct relativeert hij: `Dit duurt nog wel vijf, misschien tien jaar. Als het ooit lukt. Voor vet gaat het heel goed, maar bloed is erg complex, daarin zitten veel trillingen dus ook veel achtergrondsignaal. Dankzij mijn nieuwe techniek kunnen we die achtergrond nu onderdrukken, maar de eerstvolgende stap is om een goede karakteristieke trilfrequentie te vinden van zulke eiwitten. Die zoeken we nog.'
