menu
https://novonordiskfonden.dk/da/nyheder/ung-forsker-vil-udvikle-nyt-super-mikroskop-til-avancerede-studier-af-levende-vaev/

Ung forsker vil udvikle nyt super mikroskop til avancerede studier af levende væv

Ung forsker vil udvikle nyt super mikroskop til avancerede studier af levende væv

25 jun 2020

Når forskere om nogle år skal studere, hvordan leverceller opfører sig i leveren, eller hjerteceller opfører sig i hjertet, kan de meget vel komme til at gøre det med et danskudviklet mikroskop foran øjnene.

Lektor Emil Boye Kromann fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU) har nemlig modtaget en bevilling på godt 13 mio. kr. fra Novo Nordisk Fonden til over de næste syv år at udvikle et mikroskop til at studere levende væv langt mere detaljeret, end det er muligt i dag.

Med udviklingen af det nye mikroskop kan forskere studere celler i noget nær deres naturlige miljø og i samspil med andre celler. Det kan gøre dem meget klogere på eksempelvis, hvordan celler opfører sig i kroppen, hvordan de reagerer på medicin, og hvad der går galt, når celler udvikler sig til kræftceller.

»Det er enormt rart at modtage så stor en bevilling. Det giver mig på samme tid stabilitet og momentum til at udvikle et mikroskop, som mange af mine kollegaer virkelig står og mangler,« siger Emil Boye Kromann.

Mikroskop skal udvikles til at studere mikroskopiske organer
Når forskere i dag skal studere celler, eksempelvis leverceller, er de i vidt omfang nødt til at studere cellerne i tværsnit af dødt væv eller isolerede celler i en petriskål under et mikroskop.

Den slags mikroskoskopi-undersøgelser har været rygraden i mange medicinske landvindinger de seneste 50 år.

Nutidens mikroskopiteknikker har dog nogle begrænsninger, blandt andet at man ikke så godt kan studere cellerne, mens de sidder i en tredimensional struktur med andre celler, hvilket de gør i deres naturlige miljø. Billedet bliver simpelthen sløret, jo dybere i organet forskerne vil kigge.

Derfor afsøger forskere også nye veje at studere levende celler på.

»I dag arbejder mange af mine kollegaer med såkaldte organ-on-a-chip-systemer, hvor de dyrker et mikroorgan på en lille polymerchip. Det kan være af tarmceller eller leverceller eller lignende, som gør det lettere for dem at studere cellernes opførsel, mens de er i et organ. Men mine kollegaer er stadig begrænset af manglen på mikroskopiteknikker til ordentligt at studere prøverne,« forklarer Emil Boye Kromann.

Emil Boye Kromann fortæller om organ-on-a-chip, at det er en meget spændende teknologi, som på sigt kan blive et alternativ til dyreforsøg. Derudover er vi i Danmark med helt fremme, når det gælder denne teknologi, der også har perspektivet til at blive et plus for individualiserede behandlingsforløb, hvor man kan dyrke folks egne celler og studere, hvordan eksempelvis deres lever vil reagere på en given medicin.

Tæt samarbejde med biologer
I NERD-projektet er det sigtet, at Emil Boye Kromann skal udvikle netop et mikroskop til at lave højopløselige billeder af organ-on-a-chip-systemer.

På mikroskopisiden vil Emil Boye Kromann blandt andet finde ud af, hvordan han kan optimere udnyttelsen af en prøves lyssignal til med mikroskopet at få højopløselige billeder af de ting, som foregår flere cellelag nede i prøverne.

»Lyssignalet bliver skabt som en slags ekko, når laserlys sendes ind i prøven. Tanken er at sende laserlyset ind på en ny måde, så vi bedre kan bestemme, hvor ekkoet stammer fra. Derved kan vi få skarpere billeder. Desuden vil vi prøve at opsamle ekkoet fra et større område af prøven, hvilke gør det muligt at kortlægge hurtige biologiske processer, eksempelvis bevægelsen af de små vesikler, der farer rundt inde i cellerne eller mellem dem,« forklarer Emil Boye Kromann.

Vil skyde på prøver med ultraviolet lys og infrarødt lys
Emil Boye Kromann vil også undersøge mulighederne for at studere biologiske prøver med ultraviolet og infrarødt lys.

I dag benytter forskere inden for studier af biologi i høj grad synligt eller nær-synligt lys, men der kan gemme sig information udenfor dette spektrum, som kan være relevant i et mikroskopiøjemed.

»Infrarødt lys er interessant, fordi det ikke beskadiger cellerne på samme måde som synligt eller nær-synligt lys. Desuden kan det trænge dybere ind i prøverne. Ultraviolet lys har en kortere bølgelængde, så det kan give os en langt bedre billedopløsning. Vi vil eksperimentelt afsøge mulighederne for at bruge disse nær-synlige bølgelængder i vores mikroskop, men vi vil også gå i dialog med forskere, som arbejder med elektromagnetisk stråling, der ligger endnu fjernere fra det synlige spektrum,« siger Emil Boye Kromann.

Forskningsarbejdet er først lige begyndt, så der er op imod syv år, til det endelige mikroskop står færdigt.

I den periode vil Emil Boye Kromann indgå i et tæt samarbejde på tværs af faggrene på DTU og desuden bruge en del af budgettet i bevillingen til at tage både kandidat- og bachelorstuderende ind og gøre dem til en del af projektet.

Emil Boye Kromann er ansvarlig for et praktisk kursus om ’prototyping’ ved DTU Skylab, hvor studerende har adgang til alverdens værksteder og laboratoriefaciliteter. Planen er at bruge kurset til at arbejde med de studerende for at prototype dele af mikroskopet og eventuelt afsøge nye vinkler på projektet.

»Det glæder jeg mig meget til. Samlet set betyder bevillingen, at vi kan rykke hurtigere på tingene, end hvis vi skulle søge støtte til projektet og udviklingen bid for bid. Vi kan planlægge langt frem, og vi kan få undervisning og forskning til at hænge sammen på en måde, hvor alle vinder,« siger Emil Boye Kromann.

Bevillingen til Emil Boye Kromann er givet som en del af Novo Nordisk Fondens nye forskningsprogram NERD (New Exploratory Research and Discovery). I programmet støtter fonden vilde og kreative forskningsideer inden for naturvidenskab og teknisk videnskab. Det nye program er målrettet ambitiøse, dedikerede forskere, der prioriterer at forfølge egne kreative ideer i laboratoriet og ønsker at fastholde fokus på et emne over lang tid for derigennem at frembringe ny original viden. Fonden har afsat i alt knap 300 mio. kr. til programmet.

Læs mere om de andre bevillinger.

Yderligere information

Christian Mostrup, pressechef, tlf.: 3067 4805, cims@novo.dk