Tweede en derde harmonische beeldvorming: een dynamische en merker-vrije techniek om (bio)-polymeren en cellulaire structuren te bestuderen

Microscopische beeldvorming is een krachtig instrument om dynamische processen te onderzoeken en dit geldt voor veel verschillende onderzoeksgebieden. Met de komst van gepulseerde infraroodlasers is het nu mogelijk om fluorescente moleculen die diep in levende weefsels aanwezig zijn, te exciteren. Deze niet-lineaire multifoton technieken maken het naast excitatie van fluorescentie ook mogelijk om harmonisch licht te generen. Dit fenomeem treedt op bij specifieke chemische moleculen met typische eigenschappen, maar het gebeurt ook bij een aantal biomoleculen zoals collageen, myosine en microtubuli. Harmonische beeldvorming is echter nog geen wijdverspreide techniek, vooral omdat de fundamentele kennis over hoe de tweede en derde harmonische waarnemingen, vooral in weefsels, tot stand komen, beperkt blijft. Een grondige kennis van de moleculaire en interfaze-aspecten van het genereren van harmonisch licht is essentieel om de gegenereerde beelden correct te interpreteren. In dit voorstel zullen vier wetenschappers met verschillende achtergronden en complementaire interesses in optica en beeldvorming hun krachten bundelen om de kennis van harmonische beeldvorming substantieel uit te breiden en daardoor de bruikbaarheid van deze microscopie techniek maximaal te vergroten.

Trefwoorden:microscopy, second and third harmonics, neuronal imaging, cardiac myocyte, molecular photonics

Disciplines:Fotonica, opto-elektronica en optische communicatie, Optische eigenschappen van materialen, Cardiologie, Neurofysiologie