Met zwaar water kun je het metabolisme van dierlijke cellen zichtbaar maken. Je ziet letterlijk de eiwitten, vetten en DNA-moleculen ontstaan, melden Amerikaanse onderzoekers in Nature Communications.

Wei Min en collega’s van Columbia University gebruiken deuteriumoxide (D₂O) in combinatie met stimulated Raman scattering (SRS), een spectroscopische techniek waarbij je laserlicht gebruikt om Ramansignalen te genereren.

In dit geval zoek je naar signalen van C-D bindingen, die door de lichtenergie in trilling worden gebracht. De frequenties daarvan wijken af van die van C-H bindingen (de D is immers tweemaal zo zwaar!) maar ze blijken ook afhankelijk van het molecuul waarin de C zit ingebouwd. C-D bindingen in eiwitten, lipides en DNA resoneren elk bij andere karakteristieke frequenties.

Geef je een organisme dus een percentage D₂O in zijn H₂O, dan kun je daarna met DO-SRS precies zien op welke locaties in het lichaam deuterium wordt ingebouwd, en in welk type biomoleculen. En daarbij beschadig je het dier in kwestie niet.

Dat het meeste deuterium daarbij zal opduiken in nieuw gevormde cellen, is niet meer dan logisch.

De onderzoekers hebben het al uitgeprobeerd bij rondwormpjes, zebravislarven en muizen. Ze zagen bijvoorbeeld bij muizenembryo’s de myelineschedes rond zenuwcellen ontstaan (zie de afbeelding). In een later stadium kun je zo wellicht het verloop van multiple sclerose volgen.

Ook zie je heel duidelijk het verschil tussen gezonde cellen en tumorweefsel. Tumorcellen delen zich sneller en maken dus ook veel meer biomoleculen aan, die je dus ook extra ziet oplichten. In principe moet je zo tumoren in een zeer vroeg stadium kunnen herkennen, en het zou ook handig kunnen zijn tijdens een chirurgische ingreep.

Hoe diep je er mee onder de huid kunt kijken blijft een beetje vaag. Waarschijnlijk niet zo heel erg diep. Maar de auteurs suggereren dat de techniek ook bruikbaar moet zijn in combinatie met een endoscoop.

bron: Columbia University