|
|
|
Et billede siger mere end tusind ord
Formidling af naturvidenskab ved visualisering
I udstillingen Science in Your Eyes vises nogle eksempler på, hvad det i dag er muligt at
visualisere med moderne mikroskopiteknikker med hovedvægt på billedernes æstetiske kvaliteter.
Billederne er især hentet fra biofysikkens verden med fokus på cellemembraner, fedtstoffer,
proteiner og liposomer.
 |
 |
I vores søgen efter viden om os selv og vores omgivelser har afbildningen af de undersøgte objekter altid spillet
en afgørende rolle for dokumentation og beskrivelse af det observerede. Billeder har også været vigtige for
formidling og videregivelse af den indsigt, som vi har opnået ved forskning og videnskabelige observationer.
Tegning og fotografi, og senere video og digitaliserede billeder, er blevet brugt i formidlingens tjeneste,
først i form af statiske og senere levende billeder. Samtidig har der gennem videnskabens historie været et
stedse stærkere ønske om at se flere og mindre detaljer, fra det som er synligt med det blotte øje (ca. 0,2mm)
helt ned til stoffets mindste dele - molekyler og atomer (ca. 0,1nm), den nanoskopiske verden.
1 nanometer (nm)
= en tusindedel af 1 mikrometer (µm)
= en milliontedel af 1 millimeter (mm)
 |
| Et tidligt lysmikroskop |
En lang række tekniske opfindelser, mikroskoper, er gennem tiden blevet gjort med henblik på at forstærke
det menneskelige syn og se ind i den mikroskopiske verden. I næsten alle tilfælde har opfindelserne ført
til videnskabelige gennembrud. Mikroskopi af forskellig type er således grundlaget for vores forståelse
af materialers struktur og levende stoffers opbygning. Mikroskoper har spillet en meget vigtig rolle for
diagnosticering og behandling af sygdomme, ikke mindst sygdomme som skyldes mikroorganismer.
Det optiske lysmikroskop blev opfundet i slutningen af det 16. århundrede og havde en forstørrelsesgrad
på under 10 gange. Lysmikroskoper benytter sig af lys og glaslinser, og med et moderne lysmikroskop kan
man opnå en forstørrelse på helt op til 1000 gange.
 |
| Et moderne lysmikroskop |
Moderne forskning benytter sig af lasere og avancerede optiske teknikker i såkaldt konfokalmikroskopi
og laserskanningmikroskopi. Ofte udnyttes særlige farvestoffer (fluorescerende molekyler) inden for
fluorescensmikroskopi, som muliggør meget nøjagtig billeddannelse med stor kontrast og en betydelig
dybdeskarphed. Lysets bølgelængde sætter grænser for, hvor små ting man kan se med et lysmikroskop.
Det er derfor en fysisk umulighed at se noget, der er mindre end halvdelen af bølgelængden af violet lys, dvs.
ca. 200nm. Hvis man imidlertid bruger elektroner, som har en meget mindre bølgelængde, er det muligt med
et såkaldt elektronmikroskop at se objekter, som f.eks. enkelte atomer, med en nøjagtighed på 0,1nm.
 |
| Et atomarkraftmikroskop (AFM) |
Et afgørende gennembrud inden for billeddannelse af meget små genstande blev gjort i 1980’erne i form
af de såkaldte scanning-probe teknikker, der muliggør visualisering af en overflade i meget stor
detalje. Af særlig interesse for billeddannelse af biologiske systemer er atomarkraftmikroskopi (AFM),
som blev opfundet i 1986. AFM er en overfladefølsom teknik, der er på vej til at revolutionere den
strukturelle biologi, fordi den muliggør afbildning af blødt, biologisk stof, f.eks. en celle, i
naturligt vandigt miljø. Den rumlige opløsning rækker fra et enkelt protein- eller DNA-molekyle på
nogle få nm op til størrelsen af en levende celle (nogle tusinder nm).
 |
| Fluorescensmikroskopi af proteiner og fedtstoffer fra lungen |
Afbildning af struktur og funktion i biologiske systemer på mikroskopisk skala er et værdifuldt værktøj
til at opnå en forståelse af biologiske processer samt for diagnogstik af sygdomme. Lysmikroskopet har
derfor været et helt centralt værktøj inden for biologisk og medicinsk forskning i århundreder. Ved at
anvende fluorescensmikroskopi kan man opnå forbedret kontrast samt visualisere udvalgte vævstyper,
sub-cellulære strukturer eller specielle grupper af molekyler. Denne teknik bygger på udsendelse af
lys fra specielle fluorescerende markører, som enten findes naturligt i systemet, introduceres
udefra eller indbygges ved gen-teknologiske metoder.
 |
| Atomarkraftmikroskopi på en film af proteiner og fedtstoffer fra lungen. En
enkelt af de små toppe svarer til ét proteinmolekyle |
Selv om det ofte er nemt, omend teknisk indviklet, at tage billeder med f.eks.
konfokal-fluorescensmikroskopi eller atomarkraftmikroskopi, kan det ofte være temmelig svært at
fortolke, hvad billederne viser. Det gælder især, når det drejer sig om meget fine detaljer, som
ikke kendes fra vores daglige erfaringsverden.
I udstillingen Science in Your Eyes vises nogle eksempler på, hvad det i dag er muligt at visualisere
med moderne fluorescensmikroskopi og atomarkraft-mikroskopi med hovedvægt på billedernes æstetiske
kvaliteter. Farverne er kunstige og er valgt for at fremhæve kontraster og strukturer i de
undersøgte objekter. Hovedtemaet er hentet fra biofysikkens verden med fokus på cellemembraner,
fedtstoffer, proteiner og liposomer. Mange af de viste billeder har betydelig videnskabelig værdi,
mens andre bare er smukke for øjet. – Se videnskaben i øjnene!.
Udstillingens billeder er optaget af forskere og studerende ved Danmarks Grundforskningsfonds
Center for Biomembranfysik (MEMPHYS) ved Syddansk Universitet i Odense.
Billederne med forklaringer kan hentes på
scienceinyoureyes.memphys.sdu.dk
Mikroskopi
Luis Bagatolli, Adam Cohen Simonsen, Danielle Keller, Thomas Kaasgaard, Jonas Henriksen,
Amy Rowat og Matthias Weiss (MEMPHYS), Horst-Günter Rubahn (Fysisk Institut, SDU)
Design og layout
Tove Nyberg (Fysisk Institut, SDU)
Idé
Ole G. Mouritsen (MEMPHYS) og Jonas Drotner Mouritsen (Kolding Designskole)
|
|
|
