Een team van onderzoekers ontwikkelde een op bioluminescentie gebaseerd instrument om activiteit binnen levende hersencellen te meten. Het molecuul heet Ca2+ BioLuminescence Activity Monitor (CaBLAM) en werd ontwikkeld onder leiding van Nathan Shaner van de University of California, San Diego. CaBLAM kan enkelvoudige cellen en subcellulaire activiteit vastleggen met hoge snelheid en werkt goed in muizen en zebravissen.
Veelgebruikte beeldvorming met fluorescentie vereist extern licht en apparatuur zoals lasers en optische vezels. Die aanpak kan cellen beschadigen en veroorzaakt photobleaching, terwijl extern licht hersenweefsel zwak doet gloeien en het beeld vervaagt door verstrooiing. Bioluminescentie produceert daarentegen intern licht wanneer een enzym een klein molecuul afbreekt, waardoor er geen fel extern licht nodig is en experimenten langer kunnen doorgaan. In één voorbeeld registreerden de onderzoekers activiteit gedurende vijf uur achter elkaar.
Het Bioluminescence Hub, opgericht met een subsidie van de National Science Foundation, werkt ook aan projecten zoals het laten uitzenden van licht door een levende cel dat door buurcellen wordt gedetecteerd en het ontwerpen van calciumgebaseerde methoden om activiteit te regelen. Een belangrijk aandachtspunt is het creëren van helderdere calciumsensoren. Partners in het project zijn onder andere Brown, Central Michigan University, UC San Diego, UCLA en New York University (minstens 34 onderzoekers). Financiering komt van onder meer de National Institutes of Health, de National Science Foundation en de Paul G. Allen Family Foundation.
Moeilijke woorden
- bioluminescentie — lichtproductie door organismen zonder extern licht
- fluorescentie — licht dat wordt uitgezonden na externe belichting
- photobleaching — verlies van fluorescentie door langdurige lichtblootstelling
- verstrooiing — verspreiding van licht in weefsel of materiaal
- subcellulair — binnen delen van een individuele cel gelegensubcellulaire
- vastleggen — opnemen of registreren van gegevens of signalen
- calciumsensor — apparaat of molecuul dat calciumdetectie mogelijk maaktcalciumsensoren
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voordelen en nadelen ziet u bij het gebruik van bioluminescentie in plaats van fluorescentie voor hersenonderzoek?
- Hoe kan het kunnen registreren van activiteit gedurende meerdere uren het onderzoek naar neurale signalen veranderen?
- Welke praktische of ethische overwegingen zijn belangrijk bij toepassing van deze technieken in dieren zoals muizen en zebravissen?
Gerelateerde artikelen
Grote chimpanseegroep splitst en valt ex-leden aan
Langlopend onderzoek in Kibale National Park toont dat een grote groep chimpansees splijt in twee groepen. Leden van de westelijke groep vielen ex-groepsgenoten aan en doodden meerdere dieren; de bevinding is gepubliceerd in Science.
Burgerwetenschap helpt meten van gezondheid en SDG's
Een systematische review concludeert dat burgerwetenschap waardevol is voor het volgen van veel gezondheid- en welzijnsdoelen in de SDG's en de WHO Triple Billion Targets. Ook praktijkvoorbeelden tonen hoe lokale gegevens hiaten kunnen dichten.
Rapport: Oeganda moet wetenschap en innovatie hervormen
Een rapport gepresenteerd op 21 juni zegt dat Oeganda zijn systemen voor wetenschap, technologie en innovatie moet verbeteren. Het rapport noemt een genderkloof, zwakke STI-financiering en pleit voor meer samenwerking met het bedrijfsleven.
Mensen met gezichtsverlies schatten aankomst van voertuigen
Onderzoekers vergeleken volwassenen met leeftijdsgebonden maculadegeneratie en mensen met normaal zicht bij het schatten van de aankomsttijd van een voertuig in een virtuele omgeving. Beide groepen gebruikten zicht en geluid; er was geen extra voordeel van beide samen.
