Hoe weten we hoe de onderdelen van een cel er uit zien? En hoe weten we hoe transport plaatsvindt tussen de onderdelen van de cel?
Tomografie wordt onder andere gebruikt om inzicht te krijgen in de bouw van organellen in een cel (lees meer over de bouw van een cel).
Tomografie wordt onder andere gebruikt om inzicht te krijgen in de bouw van organellen in een cel (lees meer over de bouw van een cel).
Wat is tomografie?
|
Tomografie betekent letterlijk 'snedes schrijven'. Er wordt een 3D weergave gereconstrueerd met behulp van het maken van doorsnedes. Al deze doorsnedes samen geven een 3D beeld van het materiaal dat gebruikt wordt (zie de figuur 1 hiernaast).
Tomografie is een vorm van Transmissie Electronen Microscopie. Hierbij worden electronen door het preparaat heen gestuurd, in tegenstelling tot Scanning Electronen Microscopie, waarbij de oppervlakte van een preparaat wordt bekeken. |
Figuur 1. Verschillende doorsnedes (S1 en S2) worden gebruikt om het driedimensionale beeld te reconstrueren
|
Wat moet je doen om cellen te kunnen bestuderen?
Wanneer cellen bekeken gaan worden, wordt het materiaal in epoxy ingebed (zie figuur 2). Daarna wordt met een (ultra)microtoom (zie figuur 3) en met behulp van een glasmes (zie figuur 4) of diamantmes enkele doorsnedes gemaakt. Deze doorsnedes hebben een dikte tussen de 50 nm en de 350 nm.
Figuur 2. Het preparaat wordt in epoxy ingebed om er vervolgens ultradunne coupes van te maken
|
Figuur 3. Een ultramicrotoom: een apparaat om ultradunne doorsnedes van materiaal te maken
|
Vervolgens worden deze ultradunne doorsnedes op een grid (zie figuur 5) geplaatst en deze wordt in het TEM-apparaat geplaatst (zie de video hierboven).
Figuur 4. Een glasmes
|
Figuur 5. Een grid waarop de verschillende doorsnedes geplaatst kunnen worden
|
Het resultaat
|
In het eerste filmpje hiernaast zie je de doorsnedes van een gedeelte van een cel. Zichtbaar is het golgi (zie de cel voor uitleg) en enkele andere celstructuren.
Er is een kleuring gebruikt waardoor de membranen als donkere structuren zichtbaar zijn. |
|
|
De grid met doorsnedes wordt eerst enkele keren gekanteld, waardoor verschillende opnames gemaakt worden (zie demo hiernaast). Vervolgens worden er doorsnedes gereconstrueerd en vervolgens wordt hiervan een 3D-model gemaakt. Alle gekleurde lijnen (per doorsnede) worden zelf aangegeven. Alle lijnen bij elkaar geven een 3D-model, van bijvoorbeeld het golgi-apparaat. Op deze manier heeft men ontdekt dat lysosomen door het golgi gemaakt worden, maar ook hoe de verschillende lagen van het golgi in elkaar overlopen.
Ook in deze demo zie je dat de membranen gekleurd zijn. Alles wat donker van kleur is, zijn dus de membranen. Op deze manier kan de vorm van de organellen bestudeerd worden. Om de doorsnedes goed boven elkaar te krijgen worden goudbolletjes gebruikt (de zwarte rondjes) als herkenningspunten. Deze zijn willekeurig in het preparaat geschoten. |
|
|
Op deze manier heeft men ingewikkelde structuren in de cel zichtbaar weten te maken, zoals ook te zien is in het filmpje hiernaast.
|
|
|
Hiernaast zie je een volledige serie van een lysosoom. Te zien is dat het lysosoom vele membraanstructuren bevat (die gerecycled worden). Eerst zie je de tiltserie (dit is wanneer het preparaat gekanteld wordt). Vervolgens wordt dit omgezet in doorsnedes (ook hier zie je weer de goudbolletjes). Als laatste wordt er een 3D-model gemaakt van de structuren die gekleurd zijn.
|
|
|
Met dank aan W.J.C. Geerts
www.electronmicroscopy.nl |
