Med tradisjonelle lysmikroskop, kan man i dag ikke se objekter som er mindre enn 200 nanometer.
For å komme nærmere på materien, må forskere ut med flerfoldige millioner kroner for avansert utstyr.
Det vil UiT-forsker Balbreet Singh Ahluwalia gjøre noe med.
LES OGSÅ: Innviet landets største superdatamaskin (For abonnenter)
Mulig å oppdage cellekjernen
De første mikroskopene ble utviklet i Nederland rundt 1590. Siden da har mikroskopene og ikke minst metodene for mikroskopering utviklet seg betydelig.
Da Jacques Louis Vincent Chevalier konstruerte det første akromatiske objektivet i 1824, et linsesystem som minsket effekten av at lys med forskjellige bølgelengder kan brytes ulikt, ble det starten på en revolusjon innen biologien og legevitenskapen: Forbedringer av denne typen objektiv gjorde det mulig å oppdage cellekjernen.
Teknologien har i løpet av de siste to århundrene latt oss stille nye spørsmål om verden vi lever i, og sågar besvart en rekke av dem. Men tradisjonelle lysmikroskop har en vesentlig begrensning.
LES OGSÅ: Lena skulle bare til Tromsø for å ta ex.phil. Nå blir hun museumsdirektør. (For abonnenter)
Nanoskopiens tidsalder
Dette endret seg radikalt i 1994, da tyske fysikere oppdaget en metode for å øke lysets bølgelengde, noe som i 1999 ble bevist eksperimentelt. Allerede i 2014 sikret arbeidet tyske og amerikanske forskere Nobelprisen i fysikk.
Med de nye nanoskopene kan man i dag se strukturer ned på nanometernivå – altså en milliondel av en millimeter, men utstyret som kreves er fryktelig dyrt.
En tiendedel av prisen
I Norge i dag finnes det kun to nanoskop; ett står på Radiumshospitalet og det andre på Ahluwalias laboratorium i Teknologibygget i Breivika.
– Det kostet 1 million euro. At teknologien er såpass dyr, byr på utfordringer for forskningen, da det begrenser tilgangen vesentlig, sier forskeren.
Det holder imidlertid på å endre seg. Ahluwalia, hans forskningsgruppe ved UiT og fysikere fra Bielefeld i Tyskland har siden 2013 jobbet med en splitter ny metode for å oppnå bedre høyoppløselige bilder til en tiendedel av prisen.
Med en enkel chip kan Ahluwalia nemlig gjøre et vanlig lysmikroskop om til et superhøyoppløselig nanoskop.
Billigere og bedre
Det som skal forstørres legges rett på chippen, som igjen former og styrer lyset på en slik måte at man ved hjelp av et mikroskopobjektiv og et kamera kan rekonstruere et bilde med en oppløsning på mellom 20 og 30 nanometer.
– Magien ligger i måten vi har formet mønstrene på chipen, og hvordan de igjen former lyset, sier Ahluwalia mens han sporer det nærmest blomsterlignende mønstret på den lille silikonchipen med pekefingeren.
Helt ny måte
Med andre nanoskopimetoder kan man få bilder av ei enkel celle, en del av cellen eller strukturene i den. Ahluwalias metode gir imidlertid en mye videre vinkel.
– Med chipen vår får man like detaljerte bilder og video, men av opp mot 55 celler av gangen. Det gir oss muligheten til å studere biologiske prosesser på en helt ny måte, forklarer han.
Publisert i Nature
24. april publiserte Ahluwalia og stipendiat Øystein Ivar Helle, samt flere av de andre som er involvert i prospektet, funnene sine i det prestisjetunge tidsskriftet Nature Photonics.
– Det har skapt blest. Vi skal nå sende prototypen til Tyskland for mer omfattende testing og feedback, avslører han.
Det europeiske forskningsrådet har vist stor interesse for prosjektet. Til sammen har de gitt 16 millioner kroner i støtte til det så langt. I tillegg har Forskningsrådet støttet utviklingen av chipen med 7 millioner kroner.
– At man bare 15 år etter nanoskopiteknologien ble testet eksperimentelt, fikk Nobelprisen for den, viser hvor viktig dette er for vitenskapen.
LES OGSÅ: «Allergisk mot vitenskap»
Allerede gitt resultater
Ahluwalia og forskningsgruppen Vaskulær biologi ved UiT har allerede svart på et spørsmål som har opptatt biologien og legevitenskapen lenge: Hvorvidt enkelte celler i leveren har porer som åpner og lukker seg dynamisk.