EU-projektet ”4 for 2” har givit upphov till en ny typ av molekyler som gör det möjligt att få skarpare mikroskopibilder med vanlig tvåfotonsmikroskopi. Genom att kombinera fluorescerande färgämnen med fotoswitchar hoppas forskarna uppnå ännu bättre upplösning än med den dyra metoden fyrfotonsmikroskopi. Resultaten kan på sikt ge nya insikter om sjukdomar, läkemedel och cellers funktion.
Multifotonmikroskopi är en metod som används inom biomedicinsk forskning för att studera celler och vävnader. Idag är tvåfotonsmikroskopi vanligast, men metoden har begränsningar i upplösning. Ett alternativ med bättre upplösning är fyrfotonsmikroskopi, men det är en dyrare metod som dessutom kan skada biologiskt material. Mot denna bakgrund startades det EU-finansierade projektet ”4 for 2”, som nu har pågått i tre år. Där har fluorescerande färgämnen kopplats samman med molekylära fotoswitchar, vilket har gett upphov till nya typer av molekyler som kan användas för att märka upp celler så att enklare och billigare mikroskop kan ge mer detaljerade bilder. När dessa molekyler undersöks med tvåfotonsmikroskopi reagerar de istället som att de blir belysta av det ljus som används i fyrfotonsmikroskopi, men med dubbelt så bra upplösning.
− I projektet ”4 for 2” har vi utvecklat molekyler för att kunna se detaljer och följa olika förlopp i celler på molekylärnivå med den mer vanliga tvåfotonsmikroskopin, fast vi har till och med fått bättre upplösning än med motsvarande fyfotonsmikroskopi, säger projektets koordinator Joakim Andréasson, professor på institutionen för kemi och kemiteknik vid Chalmers tekniska högskola, i en nyhet på chalmers.se.
− Fortsatta studier krävs för att optimera tekniken, främst vad det gäller studier i biologiskt relevanta miljöer, så som levande celler, säger Joakim Andréasson.
Projektet ”4 for 2” är ett samarbete mellan Chalmers tekniska högskola, Göteborgs universitet, KU Leuven i Belgien och University of Huelva i Spanien. Det tilldelades 2,3 miljoner euro över tre år av EU-initiativet Pathfinder Open. Projektet Joakim Andreasson beskriver den samlade och breda kompetensen − från experter inom organisk kemi, spektroskop och fotofysik till kemisk biologi − som projektets stora styrka och framgångsfaktor.
− Vi har kunnat anställa dedikerad personal och har låtit forskningen få ta tid. Nu när projektet går mot sitt slut ser vi att vi har lyckats väldigt väl i att leverera det vi lovade i vår ansökan, samtidigt som vi genererat en mängd ytterligare resultat som vi kan arbeta vidare med. Detta hade naturligtvis underlättats av fortsatt finansiering, vilket vi aktivt söker i nuläget, säger Joakim Andréasson.
Läs mer på Nature Communications: Exploiting negative photochromism to harness a four-photon-like fluorescence response with two-photon excitation | Nature Communications