Liebel gaat een fototransiënte microscoop (PIROscope) ontwikkelen: een innovatief biomedisch beeldvormingsplatform dat chemisch gescheiden beelden zal opleveren van biologische materialen zoals cellen, bacteriën of weefsel. Hij hoopt hiermee in hoge resolutie borstkankerweefsel en de metabolische activiteit van met antibiotica behandelde bacteriën te visualiseren.
Routinematige diagnostiek in ziekenhuizen is vaak afhankelijk van kleurstoffen om specifiek te kleuren en zo belangrijke cellulaire bouwstenen te onthullen. De PIROscope identificeert deze structuren op basis van hun vibrationele of chemische vingerafdruk. Deze benadering elimineert complexe, kostbare en vaak foutgevoelige monstervoorbereidingsstappen en meet verder de massa van de afzonderlijke componenten. Deze hoeveelheid is erg moeilijk toegankelijk met conventionele technieken, maar bevat belangrijke informatie omdat de ernst van een aandoening vaak gekoppeld is aan de absolute hoeveelheid, en niet alleen de loutere aanwezigheid van een marker.
Werkwijze
PIRO is de combinatie van twee onderzoekslijnen: femtoseconde spectroscopie en interferomerische fasegevoelige beeldvorming. De eerste gebruikt zeer korte lichtpulsen om stop-motionbeelden van moleculen op te nemen, in wezen een zeer snelle camera met een ultrakorte flitser voor chemie. De laatste gebruikt een eigenschap van licht die "fase" wordt genoemd, in feite een geheugen van de padlengte die het lichte heeft afgelegd, waarmee kan worden gereconstrueerd hoe het licht van de bron naar de camera reisde: het kan worden gebruikt om de structuur van een object te meten door er licht doorheen te schijnen.
De PIROscope combineert deze twee concepten: hij gebruikt korte infraroodpulsen om de moleculen in biologische monsters met een paar graden licht te verwarmen. Vervolgens meet het een beeld van de lichtfase die door het monster gaat om de lokale temperatuurverandering af te leiden. Deze meting onthult direct de chemische samenstelling van het monster. Een van de belangrijkste aspecten is dat alles op zeer snelle tijdschalen gebeurt: "We verwarmen en meten voordat het monster afkoelt en de cruciale informatie verloren gaat. Zo zorgen we ervoor dat geen van de cruciale informatie verloren gaat", aldus Liebel.
Over de Starting Grant
De ERC gebruikt de Starting Grants om getalenteerde wetenschappers in de beginfase van hun carrière te ondersteunen bij het uitvoeren van baanbrekende projecten voor een periode van vijf jaar. In totaal hebben 408 beginnende onderzoekers ERC Starting Grants toegekend gekregen. Meer informatie is te vinden in het Engelstalige persbericht van ERC.