Zwemmende bacteriën zijn nu in 3D te volgen
Onderzoekers van FOM-instituut AMOLF hebben een nieuwe methode ontwikkeld waarmee ze de snelle bewegingen van bacteriën in drie dimensies zeer efficiënt kunnen volgen. Dit is hen gelukt met een standaard microscoop en tegen lage kosten, in plaats van de tot nu toe gebruikelijke geavanceerde technieken. Een beter begrip van bacteriële mobiliteit speelt een belangrijke rol in medisch- milieu-, en industrieel onderzoek, bijvoorbeeld voor de behandeling van bacteriële infecties met antibiotica. De onderzoekers publiceren hun bevindingen op 2 november in Nature Communications.
‘3D bril’ voor standaard microscoop
De nieuwe methode om snel bewegende bacteriën driedimensionaal te volgen is een gezamenlijk project van de AMOLF-groepen onder leiding van Tom Shimizu en Sander Tans. Zij vervingen geavanceerde apparatuur door een reguliere microscoop, een videocamera en een computer. “Het geheim zit hem in de door ons ontwikkelde software”, legt AMOLF-postdoc Katja Taute uit. “Het computerprogramma doet ongeveer hetzelfde als een 3D-bril. Je haalt hiermee 3D-informatie uit de beelden, in plaats van de gebruikelijke 2D-informatie.” Omdat de benodigde apparatuur relatief eenvoudig is, denken de onderzoekers dat deze nieuwe methode breed ingezet kan worden om bacteriële mobiliteit in drie dimensies te volgen en daarmee complexere onderzoeksvragen te kunnen beantwoorden. Een beter begrip van bacteriële mobiliteit speelt een belangrijke rol in medisch- milieu-, en industrieel onderzoek.
De rol van afzonderlijke bacteriën in de groep
Met deze nieuwe methode voor 3D-microscopie kunnen de onderzoekers bovendien grote aantallen bacteriën gelijktijdig volgen. Dit levert zeer veel gegevens op, waardoor de onderzoekers vragen kunnen beantwoorden die verder gaan dan de vraag hoe een bacterie zich in het algemeen gedraagt. Zo zagen zij dat bacteriën met hetzelfde dna zich toch heel verschillend kunnen gedragen, en dat dit afwijkende gedrag van een individu de migratie van de hele populatie kan beïnvloeden. Dit inzicht is bijvoorbeeld van belang bij de behandeling van bacteriële infecties met antibiotica.
Het onderzoek werd gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) en de Paul G. Allen Family Foundation.
Referentie:
K.M. Taute, S. Gude, S.J. Tans, and T.S. Shimizu, High-throughput 3D tracking of bacteria on a standard phase contrast microscope Nature Communications, 2 November 2015
