Nieuwe software UHasselt en ZEISS toont haarscherp hoe biomoleculen in cellen bewegen
Onderzoekers van BIOMED UHasselt ontwikkelden samen met technologiebedrijf ZEISS een softwaremodule om aan de hand van confocale microscopie nog dieper en beter in menselijke cellen te kunnen kijken. Met deze software kunnen zogenaamde heatmaps gemaakt worden, om te kijken hoe biomoleculen zich in de cellen verplaatsen. “Dit zal een grote boost geven aan de kennis rond celbiologie en een impact hebben op heel wat biomedisch en biologisch onderzoek”, zegt prof. dr. Jelle Hendrix.
Softwaremodule
De softwaremodule van ZEISS en het team van prof. dr. Jelle Hendrix, gebaseerd op gepatenteerd onderzoek van UHasselt en LMU München, kan gebruikt worden voor confocale microscopie. In dit type van microscopie worden fluorescerende kleurstoffen gebruikt om biomoleculen aan te kleuren en zo cellen, de bouwstenen van het menselijk lichaam, in 3D te visualiseren. Door confocale video's van fluorescerende biomoleculen in levende cellen wiskundig te analyseren, kunnen onderzoekers bijvoorbeeld afleiden hoeveel fluorescente biomoleculen aanwezig zijn, of ze met hun omgeving communiceren, en of de biomoleculen functionele netwerken vormen. Zo’n informatie is van cruciaal belang om te begrijpen hoe cellen werken, maar ook om te achterhalen wat er bij bepaalde ziekten net misloopt in cellen.
Grote meerwaarde
“Over de jaren heen hebben we deze analyses geperfectioneerd, maar bleven we toch merken dat enkel niche-onderzoekers er gebruik van maakten. De nieuw-ontwikkelde softwaremodule maakt dit soort analyses nu zeer breed toegankelijk, door de gebruiksvriendelijkheid, door het automatiseren van de meest complexe berekeningen en doordat het resultaat van de analyse direct weergegeven wordt terwijl je aan de microscoop zit”, zegt prof.dr. Jelle Hendrix. “Terwijl de meeste confocal microscopisten vroeger enkel de samenstelling van de cellen in kaart konden brengen tijdens hun opnamesessies, kunnen ze nu met de nieuwe softwaremodule tegelijk haarscherp in de cel kijken en zien welke mechanismen er zich precies afspelen. Zo tonen heatmaps bijvoorbeeld in detail waar en wanneer bepaalde biomoleculen met elkaar in contact komen. Een grote meerwaarde binnen de celbiologie omdat kennis over biomoleculaire contacten een sleutelrol speelt bij onder andere medicijnontwikkeling.”
Marktleider
“ZEISS is al jaren marktleider in dit type microscopie-analyse. De grote meerwaarde van deze softwaremodule is dat het gedrag van biomoleculen nu niet louter wordt gekwantificeerd, maar ook gevisualiseerd. Microscopiebeelden ondergaan als het ware een metamorfose. In dit opzicht is de module echt uniek”, zegt dr. Cicerone Tudor, Applications Specialist bij ZEISS Benelux.
Foto: Confocale heatmap die aanduidt hoe snel biomoleculen, in dit geval transcriptiefactor LEDGF/p75 aangekleurd met groen-fluorescent proteïne, zich bewegen op verschillende posities in de celkern. Witte schaalaanduiding = 2 µm. Gekleurde balk = diffusiecoefficiënt in eenheden van µm2/s.
Certificaat van excellentie
Het microscopielab van het Biomedisch Onderzoeksinstituut BIOMED aan UHasselt ontving recent ook het prestigieuze certificaat van ZEISS Labs@Location. Een kwaliteitsstempel waarmee het hoogtechnologische bedrijf ZEISS laboratoria bekroont die op het hoogste niveau onderzoek met behulp van verschillende soorten microscopie uitvoeren. “Wereldwijd zijn er maar een dertigtal laboratoria die over dit kwaliteitslabel beschikken”, zegt prof. dr. Jelle Hendrix. "Dit certificaat is dan ook een mooie erkenning, zeker binnen de uitbouw van de Health Campus Limburg DC. Het stelt ons in staat om de nieuwste technologieën binnen de microscopie uit te testen in ons lab en, zoals nu dus, samen met ZEISS nieuwe oplossingen en producten te ontwikkelen.”
Niek van Remortel, Head of Sales & Services van ZEISS Benelux: “Het ZEISS Labs@Location label is een win-win omdat we potentiële klanten demonstraties kunnen geven op top-apparatuur aan UHasselt. En dit leidt tot meer naamsbekendheid voor beide partijen.”
Mooi traject
De software van UHasselt en Zeiss is sinds enkele weken te koop en zal in microscopielaboratoria wereldwijd uitgerold worden. “Het proces van idee tot patent en de uiteindelijke uitbouw van de software was een heel boeiende samenwerking tussen BIOMED onderzoekers en business developers, het Tech Transfer Office van UHasselt, en het microscopiebedrijf ZEISS. Een mooi voorbeeld van kennisoverdracht van de universiteit naar buiten, één van de missies van de universiteit”, zegt dr. An Voets, Industrieel Onderzoeksfonds Business Developer van BIOMED. “Het is heel fijn om te zien dat een idee waar we enkele jaren geleden mee speelden nu finaal vorm krijgt. Zeker nu we zien dat dit zo’n meerwaarde kan bieden binnen het microscopie-onderzoek”, besluit Jelle Hendrix.
