De vondst kwam als een totale verrassing: koffie blijkt het als contrastmiddel soms zelfs beter te doen dan de huidige oplossingen.
Biologische weefsels zijn onder een elektronenmicroscoop vaak lastig te zien. Daarom gebruiken laboratoria meestal uranylacetaat. Dat middel kan de elektronen in een stof beïnvloeden, waardoor ze uiteindelijk grijzer ogen onder een elektronenmicroscoop. Het probleem: uranylacetaat is giftig en radioactief.
Claudia Mayrhofer van het Institute of Electron Microscopy and Nanoanalysis (FELMI-ZFE) aan de TU Graz zegt tegen Scientias: “Toen wetenschappers in de vorige eeuw de eerste elektronenmicroscoop uitvonden, leek de keuze voor uranylacetaat haast logisch: het was een van de weinige stoffen die makkelijk te verkrijgen was en tegelijkertijd herhaalbare resultaten kon produceren.”
Inmiddels weten we dat uranylacetaat desastreus is voor de gezondheid. Mayrhofer: “uranylacetaat kan nierschade veroorzaken en wordt in verband gebracht met een verhoogd risico op kanker. Daarnaast komt er veel verplichte documentatie om de hoek kijken bij het gebruik van uranylacetaat. Dat kost veel tijd en geld.”
En misschien nog wel het meest lastige: het gebruik van uranylacetaat is niet altijd legaal. Zo mogen Europese laboratoria het middel alleen gebruiken als ze voldoen aan strenge voorwaarden. Wetenschappers zijn daarom al lang op zoek naar alternatieve oplossingen. Het team van Mayrhofer claimt er een gevonden te hebben: koffie. De onderzoekers publiceerden hun resultaten in het vakblad Methods.
Koffiepauze
Mayrhofer kwam op het idee tijdens de koffiepauze. Zij is in het lab verantwoordelijk voor het snijden van weefsel in extreem dunne plakjes. Vervolgens moet ze die op een drager plaatsen en kleuren met een contrastmiddel. Mayrhofer: “Het viel me op dat koffie van die opgedroogde kringen achterlaat in koffiekopjes. Ik vroeg me af of koffie misschien ook zou kunnen werken als contrastmiddel.”
Mayrhofer deelde het idee met haar team. Die zagen de humor er wel van in en besloten om de gok te wagen met een aantal simpele testjes. Naderhand bleken de resultaten verrassend veelbelovend. Mayrhofer: “De eerste testjes die we deden, lieten zien dat koffie biologische monsters kan kleuren en daarmee het contrast kan verbeteren.”
Serieus alternatief
Het team besloot om het serieuzer aan te pakken. Samen met teamleider Ilse Letofsky-Papst en masterstudent Robert Zandonella zette Mayrhofer een onderzoek op waarin ze keken naar de effecten van verschillende contrastmiddelen, waaronder koffie en uranylacetaat. Vervolgens beoordeelden ze de beeldkwaliteit van de gemaakte foto’s met speciale beeldanalyse-software.
De resultaten bleken opnieuw verrassend. Mayrhofer: “Het gebruik van koffie als contrastmiddel zorgde voor hele goede contrastwaarden. Soms waren die zelfs beter dan de contrastwaarden van foto’s die met behulp van uranylacetaat waren gemaakt.”
Mayrhofer wijst erop dat koffie een mengsel is van veel verschillende stoffen. Daarom wilde het team uitzoeken welke stof het meest verantwoordelijk is voor de resultaten. Mayrhofer: “We dachten eerst dat het door de cafeïne in de koffie kwam. Maar zwarte thee, waar ook cafeïne in zit, gaf juist hele slechte resultaten.” In plaats daarvan kwam chlorogeenzuur als grote winnaar uit de bus.
Vervolgonderzoek
Het onderzoek lijkt daarmee te bewijzen dat er toch werkbare alternatieven bestaan voor uranylacetaat. Eerdere onderzoeken lieten al zien dat oolongthee-extract mogelijk ook gebruikt kan worden als contrastmiddel. In de praktijk bleek dat echter lastig: het is niet altijd goed verkrijgbaar en tijdens het kleuren kan het beeld verstoord raken. Chlorogeenzuur heeft die nadelen niet. Mayrhofer: “Chlorogeenzuur heeft stabiele eigenschappen en is makkelijk verkrijgbaar.”
De onderzoekers zijn nog wel voorzichtig met het maken van grote claims. Mayrhofer: “Voor nu lijkt het erop dat chlorogeenzuur een serieus alternatief kan zijn. Maar voordat we dat zeker weten, moeten we eerst meer werk verrichten. Zo willen we in de toekomst onderzoeken waarom chlorogeenzuur zo effectief is. Ook willen we kijken naar het effect op meer soorten weefsels.”
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Weer goed nieuws over koffie: het gaat veroudering tegen bij mensen met psychische problemen en Dit is wat een kopje koffie doet bij mensen met een onregelmatig hartritme . Of lees dit artikel: Koffie, wijn en chocola zijn in gevaar: zelfs deze futuristische klimaattech schiet waarschijnlijk te kort (maar er is een plan B) .
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
