Forskarna kikar in i levande celler

11 november 2020

Karin Söderlund Leifler

Med superupplösande mikroskop kan forskarna följa livets processer inne i levande celler, ner på molekylnivå.

Vesa Loitto och Karin Öllinger kan se detaljerna i cellerna tack vare mikroskop. Foto Kajsa Juslin Nobelpriset i kemi år 2014 belönade upptäckter som lett fram till superupplösande optiska mikroskop, vilket fick forskarna på mikroskopienheten att utbryta i högt jubel. Då, för drygt fem år sedan, önskade mikroskopienhetens föreståndare Vesa Loitto att någon dag få ett högupplösande mikroskop till Linköping. I dag är det på plats.

– Vi fick ett begagnat så kallat STED-mikroskop från SciLifeLab i Stockholm. Ett nytt kostar många miljoner, men vi behövde bara betala en bråkdel av det för att transportera hit det. Men själva ljuskällan var trasig. Det var lite svettigt ett tag, till dess att vi tack vare ett bra serviceavtal fick en ny gratis. En sådan multifotonlaser kostar långt över en miljon kronor, säger Vesa Loitto, föreståndare på Mikroskopienheten på Medicinska fakulteten vid LiU. forskare tittar på datorskärm med mikroskopibild i hög förstoring. Kjersti Tunströmer studerar hur blodproppar bildas. Foto Kajsa Juslin

Det var länge allmänt vedertaget att vi aldrig skulle kunna se de riktigt små strukturerna i vår värld, som virus och proteiner, i ljusmikroskop. Gränsen för bästa möjliga upplösning förmodades vara vid halva ljusets våglängd, 0,2 mikrometer. Det superupplösande STED-mikroskopet däremot låter forskarna se detaljer med en upplösning på 50 nanometer, alltså mindre än en tusendel av tjockleken på ett hårstrå. En annan stor fördel är att tekniken låter forskarna titta på levande celler. De kan exempelvis följa hur enskilda blodplättar rör sig och tillsammans bildar en blodpropp, hur det går till när celler omsluter proteiner och andra biomolekyler och ”äter upp” dem, eller hur skadliga proteiner sprids från en nervcell till nästa vid Alzheimers sjukdom.

Man kan se det i realtid när det händer.

Under sin tid som föreståndare för mikroskopienheten har Vesa Loitto satsat mycket på just mikroskopi av levande celler. Här finns utrustning som ser till att cellerna får en miljö som påminner om kroppen. Cellerna behöver ha det lagom varmt och rätt nivå av koldioxid och syre. forskare tittar på datorskärm med mikroskopibild i hög förstoring. Anton Nordeman forskar om vad som händer i hjärnan vid beroendesjukdomar. Foto Kajsa Juslin

– För att lyckas med mikroskopi på levande celler gäller det också att belysa dem så lite som möjligt. Man får tänka på att cellerna som kommer inifrån kroppen aldrig har stött på ljus förut, säger Vesa Loitto.

Professor Karin Öllinger leder en forskargrupp som studerar funktionen hos en liten struktur i celler, lysosomen. De undersöker lysosomens betydelse i bland annat cancer.

– Just detta att vi ser att det rör sig på riktigt, det tycker jag är det mest fascinerande med de här teknikerna. Med andra metoder kan vi få siffror, men här kan vi verkligen se det som händer och det är oslagbart!

Don efter person

Här finns även flera olika elektronmikroskop. Upplösningen i dem är många gånger bättre än i ljusmikroskopen. Nackdelen är att elektronmikroskopi inte kan användas på levande material. Det finns med andra ord inte ett enskilt mikroskop som är bäst till allt. Den bästa tekniken är den som hjälper forskaren att besvara sin frågeställning. Vesa Loitto försöker vara ett bollplank och ge råd om vad som kan passa bäst i varje enskilt fall. Vesa Loitto tittar i mikroskop. Vesa Loitto, föreståndare för Mikroskopienheten. Foto Kajsa Juslin

– Det roligaste med att jobba här är att hjälpa forskarna. Här är jag involverad i forskningen, utan att vara ansvarig för den.

Hit är forskare från såväl universitetet, Region Östergötland och externa aktörer välkomna. Karin Öllinger är med i styrgruppen för Core Facility vid Medicinska fakulteten, som Mikroskopienheten ingår i.

– Forskargrupper kan sällan ha sådan här avancerad, dyr utrustning själva. Här finns riktigt bra mikroskopiutrustning och skicklig personal som sköter den, och som också lär upp och hjälper forskarna, säger Karin Öllinger.

Kontakt

Mer om Mikroskopienheten

Mikroskopi

Mikroskopienheten är en resurs för avancerad ljus- och elektronmikroskopi, provpreparation och bildbehandling. Mikroskopienheten finns i Hus 462, ingång 71, plan 10.

Senaste nytt från LiU

Samling av bilder på uppskjutning av raket, och man i laboratorium.

Han fick se sitt studentprojekt skjutas ut i rymden

I våras blev han färdig civilingenjör, bland annat efter ett projektarbete som skulle tåla en rymdfärd. Sent i november 2024 stod han på den svenska rymdbasen Esrange i Kiruna och fick se raketen lyfta.

Maskinpsykologi – en brygga till generell AI

AI som är lika intelligent som människor kan bli möjlig tack vare psykologiska inlärningsmodeller, kombinerat med vissa typer av AI. Det menar Robert Johansson som i sin avhandling har utvecklat begreppet maskinpsykologi.

Forskning för hållbar framtid får nära 20 miljoner i bidrag

Ett oväntat samarbete mellan materialvetenskap och beteendevetenskap. Utveckling av bättre tjänster för att hantera klimatförändringarna. Det är två forskningsprojekt vid LiU som får stora stöd från Marianne och Marcus Wallenbergs stiftelse.