Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 12 reacties

Wetenschappers van de universiteit van CaliforniŽ hebben een methode ontwikkeld om met behulp van door lasers geactiveerde elektroden individuele cellen te verplaatsen. De levende cellen worden niet beschadigd tijdens het proces.

Laser-stralen kunnen weliswaar gebruikt worden om levenloze materie te manipuleren, maar voor biologisch onderzoek aan cellen zijn ze ongeschikt: de energie worden individuele cellen fataal. Elektrische velden kunnen daarentegen wel veilig gebruikt worden zonder de cellen te doden, maar deze methode met statische elektrodes beperkt de bewegingsvrijheid van de onderzoeker. Pei-Yu Chiou ontwikkelde echter een petri-schaal waarin levende cellen met behulp van zowel lasers als elektrodes bewogen kunnen worden en de onderzoeker combineerde de voordelen van beide technieken.

In de bodem van het schaaltje bracht hij een raster van lichtdetectors aan, die optisch van elkaar gescheiden werden. Boven en onder het raster, waarbinnen individuele sensors dienst doen als pixels, zijn transparante elektrodes aangebracht. Wanneer laser-licht op een sensor valt, worden de elektrodes boven en onder deze belichte sensor geactiveerd. Het resulterende elektrische veld trekt de statisch geladen cellen aan en hierbij blijven deze onbeschadigd.

Met de laser kunnen allerlei patronen worden gegenereerd, die door het elektrische veld worden gedupliceerd. Zo kunnen individuele cellen naar elke gewenste positie worden verplaatst en kunnen onderzoekers in vivo-experimenten met de cellen uitvoeren. Video (2227271001?isVid=1&publisherID=981571807)

Lees meer over

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (12)

Hmmm... Die Pei-Yu Chiou is niet helemaal eerlijk...

Het is namelijk wel degelijk heel goed mogelijk om levende cellen met laserstralen te vangen, en ergens neer te zetten. Kwestie van een geschikte golflengte uitkiezen, typische infra-rood van 1080nm. Dat heb ik persoonlijk gedaan, dus ik weet waarover ik praat. Een van de toepassing die wij gebruikten, was om de interactie tussen twee cellen te bestuderen, en daarvoor was het belangrijk dat je de cel niet met iets anders aanraakte. (En zou natuurlijk niet zo handig zijn als de cel onderwijl dood ging... :) )

Het gaat bij sommige cellen wel beter dan bij anderen, en dat komt natuurlijk omdat de optische eigenschappen verschillend kunnen zijn. Je moet cellen hebben met een significant andere brekingsindex, anders werkt de lasertrap niet of nauwelijks.

Dus ja, er zitten wel problemen aan lasertrapping, en het is wel mogelijk een cel te koken, maar het is in het algemeen wel degelijk goed mogelijk.

En anderzijds, is een elektrisch veld ook niet altijd zo onschadelijk... Ik ken nog wel iemand waarbij het eerste jaar de poster ging over manipulatie van cellen door elektrische velden, en het volgende jaar, over waarom cellen dood gingen tijdens zo'n manipulatie. ;) Dat waren dan wel nauwkeuriger manipulaties, die daarom met hoogfrequente velden moesten werken. En dat had wat vervelende consequenties.

Niettemin wel heel leuk onderzoek. Voor wat hij laat zien in de video, is zijn systeem uitermate bruikbaar, en dat is dan vooral omdat het betrekkelijk grote en grove bewegingen zijn.

Ik snap alleen niet goed waarom hij een laser gebruikt... Uiteindelijk stuurt hij gewoon pixels aan... en dat kan net zo goed via het grid zelf, als via deze ingewikkelde methode met een lichtbundel. Misschien dat het zo goedkoper wordt, of makkelijker in het gebruik qua aansluitingen.

[Reactie gewijzigd door AHBdV op 18 september 2009 15:54]

Ik sluit me graag aan bij jouw reactie. Cellen zijn gewoon "vast te pakken" met licht. Licht met een golflengte van 1064nm wordt nauwelijks geabsorbeerd door cellen, waardoor er ook nauwelijks warmteontwikkeling is. De cel blijft gewoon leven. Deze techniek bestaat ook al tientallen jaren en is ooit bedacht door Ashkin. Ook zijn er al diverse studies mee gedaan waaruit blijkt dat bacterien blijven leven en zich delen terwijl ze door een "optical trap" vast worden gehouden.
Een groot nadeel van de optical trap is dat er een behoorlijk vermogen laser nodig is om krachten uit te oefenen; lasers van 10 W zijn geen uitzondering bij deze methoden. Ik heb me niet verdiept in deze techniek maar ik denk dat het aannemelijk is dat er veel minder energie voor nodig is, zeker van de laser waardoor de techniek wel veiliger in gebruik is.
Zoek maar eens op optical tweezer.
Een laser van 10 Watt is volgens mij helemaal niet zo'n groot probleem, de keer dat ik met een optisch pincet aan de gang moest had ik gewoon een labvoeding om de laser aan te sturen. Zelfs met betrekking tot veiligheid is het vrij simpel zolang je je laser maar in de opstelling houdt en er voor zorgt dat er geen licht buiten die opstelling komt.
Het is dus niet juist dat bacteriŽn niet met lasers te manipuleren zijn, maar het is natuurlijk altijd leuk om een alternatieve manier te hebben.
Inderdaad, vooral bij grotere cellen kun je zelfs binnen cellen organellen of cytoplasma stromen manipuleren terwijl je het gewoon realtime bekijkt. Werkt echter alleen goed bij grotere cellen.
Alles is in het begin duur... Maar na meerdere onderzoeken en ervaring opdoen, wordt alles weer goedkoper en veiliger
Als er een markt voor is wel. Anders blijven de technieken vaak toch erg duur.
In dit geval zijn er echter wel meerdere toepassingen te bedenken, waardoor de potentiŽle afzetmarkt groot is en het dus de investeringen waard is die nodig zijn om zo'n techniek op grotere schaal toe te passen.
Eerg mooi, vooral voor de toekomst weer een belangrijk iets.

[Reactie gewijzigd door riczz op 18 september 2009 17:43]

Enorm mooie ontwikkeling! Het is bijna een game waarin je bepaalde dingen met cellen moet doen. Dit gaat werken met levende cellen heel veel makkelijker maken!
En vast en zeker ook heel veel duurder... het is leuk om te zien en zal vast een heleboel helpen om het werken makkelijker te maken, maar de kosten zullen vast en zeker uit eindelijk hoger uitpakken dan op dit moment het geval...
Alle nieuwe techniek is duur. Je kan die opmerking bij elke nieuwe doorbraak zetten als je wilt....
Een soort van "Spore Real Live".
makkelijker kunnen we het niet maken.. maar wel leuker!

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True