Amolf-onderzoekers zien bacteriën in drie dimensies zwemmen

Reading time: 2 minutes

Author:

Onderzoekers van het Amolf-onderzoeksinstituut hebben een simpele softwaremethode ontwikkeld om de bewegingen van bacteriën onder een microscoop in drie dimensies te volgen. De techniek kan nieuwe inzichten bieden in het gedrag van bacteriën, wat weer van belang kan zijn voor medisch-, milieu-, en industrieel onderzoek.

Een lichtmicroscoop biedt normaal gesproken slechts beperkte 3d-informatie, waardoor het lastig is om de bewegingen van micro-organismen goed in kaart te brengen. De beste manier op dit moment is om met kostbare apparatuur actief te blijven focussen op een enkele bacterie. Het focusvlak wordt daarbij als diepte-informatie gebruikt.

Het is echter ook mogelijk om om bacteriën uit focus te laten zwemmen en te kijken naar de vervormingen van het beeld. Onder een standaard fase-contrastmicroscoop ontstaan ringen rond een object dat niet in focus is; hoe verder weg van het focusvlak, hoe groter de ringen. Tot nu toe lukte het echter niet om de complexe diffractiepatronen om te zetten naar betrouwbare diepte-informatie.

De Amolf-onderzoekers losten dit op door een bibliotheek van referentiebeelden aan te leggen. Silica deeltjes in het micrometergebied stonden hier model voor bacteriën. Door telkens de beste match te zoeken bij een beeld van een bacterie, is een goede diepteschatting te krijgen.

Volgens de onderzoekers heeft hun methode een aantal grote voordelen. Zo werkt de aanpak met zo’n beetje elke standaard lichtmicroscoop waar een camera aan gekoppeld kan worden, en is geen extra apparatuur nodig. Daarnaast is het mogelijk om tientallen micro-organismen tegelijk te volgen in een filmpje, terwijl toch een redelijk betrouwbare meting wordt verkregen. En wanneer een hogere nauwkeurigheid nodig is, kan deze parameter worden uitgeruild tegen de dikte van het monster.