Met de laser de schedel in

In eiwitten en enzymen spelen zich flitsend snelle processen af, die cruciaal zijn voor de stofwisseling van mens, plant en dier. Met ultrasnelle laserspectroscopie zijn deze reacties nu in real time te volgen – op atomair niveau. Dit is het vakgebied van de biofotonica. Een veelbelovende nieuwe variant is optical medical imaging: het maken van beelden voor medische toepassingen met behulp van licht, vertelt Marloes Groot.

Hoe pakt u dat aan?

Marloes Groot: „We werken met lasers. Laserlicht heeft een heel kleine golflengte. Daardoor kun je veel nauwkeuriger kijken dan met bestaande medische technieken zoals MRI-scan en Pet-scan. Met lasers kun je heel klein focusseren en een heel grote resolutie halen. Je kunt bijvoorbeeld zenuwcellen in actie zien. Samen met neurobiologen willen we processen in de hersenen gaan afbeelden, zoals het ‘vuren’ van de synapsen bij de signaaloverdracht in het zenuwstelsel. Over een jaar of drie willen we dit bij echte patiënten gaan toepassen.

Dwars door het schedeldak heen?

„Dat zal nog niet meevallen. Je schedel is nou eenmaal niet erg transparant. Waarschijnlijk zijn de eerste toepassingen tijdens hersenoperaties, als de schedel toch al openligt. We hebben ook wel ideeën om dwars door de schedel heen te kijken, maar die plannen zijn wat wilder. De schedel verstrooit nogal. Dan weet je niet goed waar die fotonen precies vandaan kwamen.”

Welke kleur licht werkt het beste?

„Dat weten we niet van te voren. We maken gebruik van het feit dat verschillende moleculen op verschillende kleuren licht reageren. In onze laseropstellingen kun je die lichtkleuren heel snel verstellen. En dan willen we die laser als het ware leren om bepaalde moleculen of structuren in het weefsel af te beelden. In de laseropstelling wordt voortdurend van alles gevarieerd; de kleur, pulslengte en fase van de puls. Het idee is dat het apparaat dan via bepaalde leeralgoritmen zelf een soort optimum vindt. Dankzij steeds betere laserapparatuur, handzaam en goed instelbaar, komen klinische toepassingen in zicht.”

Is het niet griezelig, dat zelflerende lasers losgaan op ons brein?

„Valt wel mee. Je moet dan wel lasers met een laag vermogen gebruiken. Bij epilepsieoperaties willen we samen met de neurobiologen kijken of alles na de operatie beter functioneert. En kankerspecialisten zijn heel hard op zoek naar nieuwe manieren om kanker in de mondholte eerder op te sporen. Kankerweefsel bezit bepaalde structuren die mogelijk anders op licht reageren dan gezond weefsel. Om dat zichtbaar te maken lijkt me fantastisch.”