De groep medische celbiofysica (TNW/MIRA) ontwikkelde onder leiding van Leon Terstappen de fluorescentiemicroscoop CellTracks die CTC’s zichtbaar kan maken. Het project is een samenwerking met het Amerikaanse bedrijf Veridex en werd onlangs onderscheiden met de Prix Galien (zie UT-nieuws van vorige week). Het nieuwste prototype, CellTracks TDI, werd gebouwd door de promovendi Tycho Scholtens en Erik Schreuder. Het apparaat heeft een hogere gevoeligheid, resolutie en snelheid dan eerder ontwikkelde varianten die al op de markt zijn.
CellTracks TDI scant het bloed van een kankerpatiënt op de aanwezigheid van CTC’s. Het bloed is speciaal geprepareerd. Het bevat alleen materie dat door een ander apparaat van Veridex is voorgeselecteerd. De taak van CellTracks is om eventueel aanwezige CTC’s te onderscheiden van onschuldige witte bloedcellen en andere materie zoals restjes van kapotte cellen. Bij de preparatie zijn drie fluorescerende kleurstoffen aan het bloed toegevoegd. Deze kleurstoffen lichten op als ze met een bepaalde kleur licht worden bestraald. Dit gebeurt met drie lasers met elk een specifieke golflengte, waardoor de kleurstoffen in het bloed individueel kunnen worden opgelicht. Zo zijn de kernen en geraamtes van de cellen van elkaar te onderscheiden en kunnen witte bloedcellen gemakkelijk worden herkend. Zelfontwikkelde software sorteert de gescande cellen aan de hand van allerlei kenmerken, bijvoorbeeld grootte, rondheid of intactheid. Plaatjes geven de onderzoeker definitief uitsluitsel of het om een tumorcel gaat. De beelden zijn zo duidelijk dat ook te zien is of een CTC is aangetast door de therapie die de patiënt ondergaat.
In het apparaat komen verschillende technieken op een unieke manier samen. De beam homogenizer zorgt ervoor dat de laserbundel een vierkante vorm krijgt en de lichtintensiteit overal in dat vierkant gelijk is. In deze vorm valt het licht op de cartridge met daarin het preparaat. Doordat deze beweegt wordt een scan gemaakt van het hele bloedmonster. In de cartridge wordt het cuvet met bloed ingesloten door twee magneten (de zwarte vlakken op de foto rechts). Deze plaatsen de cellen in het bloedmonster, die bij preparatie gemagnetiseerd zijn, precies op één vlak onder de lens van de microscoop. Hierdoor kan het objectief ze allemaal scherp afbeelden.
TDI staat voor time delay integration. De camera produceert niet een serie stilstaande beelden zoals gangbare foto- en videocamera’s. Hij blijft tijdens het scannen continu registreren hoe de afbeelding van de cellen zich verplaatst over de beeldchip. Hierdoor ontstaat een helder beeld zonder bewegingsonscherpte. Dit snelle scanproces in combinatie met de hoge helderheid en resolutie van de beelden maakt CellTracks TDI tot een krachtig wapen in de strijd tegen kanker.
Tekst en beeld: Gijs van Ouwerkerk - [email protected]
Serie over hightech
Deze serie over hightechapparatuur is bedoeld om lezers wat meer inzicht te geven in de wondere, voor velen mysterieuze, wereld van het wetenschappelijk onderzoek dat zich binnen de UT afspeelt. Eerdere afleveringen verschenen op 18/6, 3/9 en 24/9. Er volgen nog afleveringen in november en december, waarna de serie mogelijk een vervolg krijgt.