Hoe maken wetenschappers snel een scherpe foto van een cel? Door gebruik te maken van nieuwe software van de TU Delft. De software verbetert de resolutie van de fluorescentie-microscopie tot twintig nanometer. De resolutie is met een factor tien verbeterd in vergelijking met traditionele fluorescentie-microscopie.
“Normaal zijn met fluorescentie-microscopie afbeeldingen met een resolutie van 200-300 nanometer te maken”, legt onderzoeker Bernd Rieger van de faculteit Technische Natuurwetenschappen van de TU Delft uit. “Sinds enkele jaren gebruikt men echter een truc waarbij de resolutie een factor tien beter wordt: lokalisatie-microsocopie. Daarbij wordt op verschillende plaatsen het licht van slechts één molecuul geanalyseerd. En dat gebeurt vervolgens voor heel veel moleculen achter elkaar. Door de gegevens van deze individuele moleculen te combineren, ontstaat een veel scherper beeld.”
De laatste techniek is echter zeer traag. Miljoenen moleculen moeten gemeten worden. Dit vergt veel rekenkracht. “In de praktijk waren die mooie resoluties van 20 tot 30 nanometer dus niet snel te halen.”
Rieger besloot dit probleem aan te pakken. Hij ontwikkelde samen met de universiteit van New Mexico een slim algoritme om gegevens van individuele fluorescentie-moleculen sneller te analyseren. Het nieuwe algoritme is honderd keer sneller. Dit komt vooral omdat Rieger gebruikt maakt van grafische rekentechnieken (GPU) in plaats van CPU (Central Processing Unit) om analyses uit te voeren. Bij GPU werken honderden subprocessoren samen.
Dure grap zeker? Nee, zeker niet! De software is gratis te downloaden. De benodigde grafische kaart kost slechts enkele honderden euro’s. Nu kunnen alle wetenschappers scherpe foto’s maken van bijvoorbeeld cellen.
