Project R-6132

Ontwikkeling van spectraal- en polarisatie-afhankelijke hoge-resolutie tweede-harmonische beeldvorming om microtubuli en mitochondriaal transport te bestuderen (Onderzoek)

Microtubuli (MT) zijn vezelige structuren in cellen die als transportsporen fungeren voor cellulaire vracht, zoals de mitochondria. Specifiek in neuronen, leggen deze organellen grote afstanden af om de groeikegels en synaptische contacten lokaal van energie te voorzien. MT spelen een belangrijke rol bij mitochondriaal transport, defecten hiervan zijn beschreven in tal van neurodegeneratieve ziektes (de ziekte van Parkinson, Alzheimer, ...). We zullen het transport en de interactie tussen de mitochondria en de MT onderzoeken met behulp van 'second harmonic (SH) imaging microscopy' (SHIM). Dit is een techniek die gebruikt kan worden om MT te visualiseren op een directe manier dieniet afhankelijk is van exogene labels. Deze onafhankelijkheid is ontstaan doordat SH signalen afkomstig zijn van de interactie tussen intense lichtpulsen en de specifieke structuren en bouwblokken van de MT. SHIM is nog geen standaard tool, dit is niet enkel omwille van de instrumentele vereisten, maar ook omdat de interpretatie van de signalen door alle structurele veranderingen en MT modificaties die SH generatie kunnen beïnvloeden een complex gegeven is. Deze complexiteit vraagt om uitgebreide modellen en vaak vereenvoudigde veronderstellingen om gegevensanalyse mogelijk te maken. We zullen SHIM uitbreiden door informatie bekomen uit levende cellen over het spectrum en de polarisatie te combineren, om op deze manier additionele input voor modellering te voorzien. Ook, zullen we extra spatiale resolutie toevoegen aan SHIM door een gestructureerde belichtingsbenadering voor coherent SH licht te ontwikkelen. Deze nieuwe technieken zullen gebruikt worden om het verband tussen MT en neuronaal transport in meer detail te beschrijven.

01 januari 2015 - 31 december 2018