Har du hørt om superopløsningsmikroskopi eller kryo-elektronmikroskopi? For de fleste er disse teknikker helt ukendte, men det er mikroskoper, som gør, at man kan se langt ud over det, som øjet ser. Det er nemlig muligt at observere ekstremt små organismers strukturer ved hjælp af supermikroskoper.
I løbet af de seneste tre årtier har fremskridt inden for billedteknologi revolutioneret biologien og medicinvidenskaben. Nu kan forskere se biologiske processer med hidtil uset opløsning, og det giver afgørende indsigt i menneskers sundheds- og sygdomstilstande.
Behovet for avanceret billeddannelse er ikke begrænset til medicin og biologi. Mikroskopi er også essentielt i bioteknologisk forskning, der involverer organismer fra bakterier og svampe til planter og dyr.
Oddmund Bakke er professor emeritus på Oslo Universitet og leder forskningsnetværket ”Bridging Nordic Microscopy Infrastructures-II (BNMI-II)”, som er en del af NordForsks forskningsinfrastruktursatsning.
”Hvis nogen havde fortalt mig i slutningen af 1980’erne, da jeg var ung forsker med relativt primitive mikroskoper, at vi inden for få årtier ville kunne ville kunne studere levende biologiske processer på molekylært niveau med sådan præcision, ville det have lydt som science fiction," siger Oddmund Bakke og tilføjer:
"For mange forskningsområder er avanceret mikroskopi blevet et af de vigtigste opdagelsesværktøjer inden for medicinsk videnskab og naturvidenskab."
At se det usynlige
Et smartphonekamera kan zoome ind fem eller ti gange. Til sammenligning kan moderne elektronmikroskoper afsløre strukturer på nanometerskala, små nok til at studere vira, proteiner og cellers interne organisering.
Mikroskoper har eksisteret i århundreder og hjulpet forskere med at forstå livets grundlæggende byggesten. I dag ved vi, at levende organismer består af celler, der er organiseret i væv og organer. Moderne mikroskopi gør det nu muligt for forskere at kigge ind i celler og studere deres indre strukturer og processer.
"Det er bemærkelsesværdigt, at vi nu kan observere detaljer, som tidligere var umulige at se. Et stort gennembrud kom i 1990'erne, da nye billeddannelsesmetoder gjorde det muligt at studere proteiner i levende celler i realtid. Tidligere skulle celler ofte være kemisk fikseret, hvilket betød, at forskere kun kunne fange statiske øjebliksbilleder," siger Oddmund Bakke.
Bånd mellem de nordiske forskere
Oddmund Bakke viser NordForsks udsendte ind i et mørkt laboratorium med rullegardiner for vinduerne. Herinde huser Oslo Universitet nogle af de mest avancerede mikroskoper og billedinstrumenter i Norden. Lokalet er nødt til at være mørkelagt for at kunne se gennem mikroskopernes linser.
I lokalet hilser vi på en af de islandske forskere fra BNMI-II-netværket, som er på besøg. Han er kommet for at få indføring i, hvordan man bruger et af mikroskoperne, som skal overføres til Island. Dette er muligt, fordi man i Oslo snart flytter ind i en ny bygning og får nogle nye mikroskoper. Nogle af formålene med netværket er at sikre mobilitet mellem landene, deling af mikroskoper og vidensdeling.
Netværket har forskere fra Island, Norge, Sverige, Finland og Danmark, og samarbejdet er værdifuldt, fortæller Oddmund Bakke:
”Det er helt afgørende, at vi samarbejder i Norden, for det her er et videnskabeligt felt i rivende udvikling, og når vi slår os sammen på tværs af de nordiske lande, så kan vi sammenligne os med større lande som Frankrig, Tyskland og Italien. De nordiske lande er meget ens, og vi har meget tilfælles. Vi har brug for de her bånd mellem os, og det har stor betydning, at vi træffer hinanden på tværs af landene. I vores netværk udveksler vi værdifuld viden med hinanden, blandt andet i vores årlige symposium, og det gør det meget mere interessant at arbejde med mikroskopi,” siger Oddmund Bakke.
Vil der ske lige så meget inden for mikroskopi de næste 40 år, som der er sket de foregående 40 år?
”Mikroskopi er i sidste ende begrænset af fysikkens love, så der er teoretiske grænser for, hvor mange detaljer vi kan skelne. Samtidig er det gentagne gange lykkedes forskerne at overvinde det, der engang syntes at være fundamentale barrierer. Fremskridtene inden for beslægtede videnskabelige områder er også ekstremt hurtige, og teknikker, der for blot få år siden blev anset for umulige, er nu standard. Det gør det meget svært at forudsige, hvad der vil blive muligt i fremtiden. Men én ting er sikkert: Vi vil fortsat se bemærkelsesværdige fremskridt.”
