Sigmund Bergs blogg

Mine celler: nedfryst og fulle av uran

27.3 2018 15:01

Jeg jobber jo en del med mikroskopi, og har dermed brukt mye lysmikroskop, som gjerne blir kalt for "vanlig mikroskop" på folkemunne.

Det finnes faktisk en annen type mikroskopi, der man utnytter andre ting enn lys for å lage et bilde. Dette andre som jeg refererer til, er en type atompartikler kjent som elektroner. Disse er veldig veldig små, og gir oss dermed muligheten til å se ting som er mer enn 1000 ganger mindre enn det vi kan se i et vanlig mikroskop.

Bilde av bakterier tatt med elektronmikroskopi. (Foto: Sigmund Berg)

Nedfryst og kalde

Så hvordan ser jeg på en celle i elektronmikroskop? For å se disse cellene som de er, trenger vi å fryse dem, og det fort. Hvis vi fryser dem ned sakte, blir vannet til krystaller. Det vil vi ikke, fordi de tar plass og ødelegger cellene. Derfor bruker vi flytende nitrogen, fordi det er kaldere enn -170 grader celsius! Før vi gjør dette presser vi cellene sammen til en liten klump, slik at de er lettere å håndtere.

For å hjelpe cellene med overgangen til kulden, lar vi cellene ligger i sukkervann over natten. Dermed overtar sukkeret for en del av vannet, og sukkeret gir cellen støtte når den blir fryst ned. Deretter kutter vi klumpen med celler i mindre biter, og plasserer den på en liten stav av sølv. Sukkeret gjør at klumpen er sticky og sitter fast på sølvet, også før vi har kjølt dem ned til under -170 grader.

Bare diamanter er godt nok

Når vi har nedfryst cellene i sukkerløsning på sølvpinnen, setter vi den fast i en maskin som holder -110 grader. Deretter finner vi fram en kniv til å kutte cellene med. Denne kniven ligner ikke på kjøkkenkniver, den er nemlig laget av diamant. Vi trenger en sånn spesialkniv, fordi vi skal kutte cellene i veldig veldig tynne skiver. Skivene skal faktisk bare være 80 nanometer tykke, som er nesten 1000 ganger tynnere enn et vanlig hårstrå. Grunnen til at de må være så tynne, er at det skal være mulig for elektronene å gå igjennom prøven. De elektronene som blir sendt i andre retninger enn mot kameraet ser vi ikke, og hvis prøven blir for tykk er det ingenting som går igjennom. Da ser man ingenting. 

Et bilde av en celle i elektronmikroskop, med en tydelig cellekjerne i øvre hjørnet til høyre. Man kan også se mitokondrier, som er de boblene med streker inni. (Foto: Sigmund Berg)

Kobber 

Kobber-nett til bruk i elektronmikroskop, ved siden av en blyant og et hundehår. (Foto: Sigmund Berg)

Når man ser på noe i mikroskop, må man ha noe det kan hvile på. I lysmikroskop bruker man en glassplate til å legge celler eller blod eller vev på. I elektronmikroskopi bruker man små "nett". Dette er små ringer med et rutenett i midten.

Dette nettet kan enten være laget av firkanter eller av sekskanter, og det kan ha veldig forskjellig størrelse på hullene. Nettene er laget av metaller, og de vi bruker er laget av kobber. Disse skal holde prøven på plass, samtidig som de må tåle å bli bombardert med elektroner.

De gjør ikke jobben alene. Vi lager en veldig tynn plastfilm som vi legger oppå disse nettene. Vi trenger denne plastfilmen for å holde på prøven med celler.

Grunnen til at vi bruker en type plast er at elektroner ikke reagerer så mye med plast. Det er nødvendig for at vi skal kunne se noe. 

Tungmetaller er nyttig

Selv om vi lager tynne, fine skiver, er det ikke sikkert at vi ser noe likevel. Det er fordi kroppen vår i all hovedsak består av lette materialer som ikke reagerer så mye med elektroner. Derfor tilsetter vi et tungmetall som heter uran. Det legger seg rundt om på prøven vår, og binder seg til noen spesifikke deler.

Siden uran er et stort atom med mange elektroner fra før av, har det mye lettere for å reagere med elektronene som vi skyter på prøven vår. Når uran sender flere elektroner bort blir det færre elektroner som treffer kameraet i enden av mikroskopet. Dermed blir det større kontrast og det blir lettere å se strukturer og å kjenne igjen cellen.

Her ser vi to bakterier som har infisert en celle. Cellen ser ellers ut til å være nesten ødelagt. (Foto: Sigmund Berg)

En dråpe tapetlim til slutt

Etter at vi har lagt til uran på kobber-nettet, dynker vi prøven i tapetlim. Dette er for å hindre at overflatespenningen ødelegger prøven vår når den tørker.

Tapetlimet holder prøven i god orden og gir den ekstra styrke slik at vi kan se på den i mikroskopet. Prøven er jo veldig tynn, så det skal ikke mye til for å ødelegge den i mikroskopet. Det er ikke bare vakuumet i mikroskopet som er farlig for prøven, også et slikt bombardement av elektroner som vi utsetter prøven for kan ødelegge den. Jeg har selv brent i stykker noen av prøvene til professoren, slik at de ikke kan brukes lenger. For er man forsiktig kan prøvene holde veldig lenge. Akkurat som annet kobber med celler og litt tapetlim på.

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Sigmund Bergs blogg