NWO-subsidie van 17 miljoen voor ontwikkeling elektronenmicroscopie in Nederland

De Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderwijs (NWO) kent ruim 17 miljoen subsidie toe aan het verder ontwikkelen van een Nederlands netwerk voor elektronenmicroscopie (NEMI). Het netwerk bestaat uit vijf UMC’s en acht universiteiten, met Utrecht als coördinator. Met het subsidiebedrag kunnen de wetenschappers verschillende technieken op het gebied van elektronenmicroscopie bundelen en zo meer te weten komen over de samenstelling en samenhang van de biologische en materiële microwereld.

Nederland heeft een sterke internationale positie in de elektronenmicroscopie (EM). Deze techniek zorgt ervoor dat je op een heel gedetailleerd niveau kunt kijken naar de allerkleinste bouwstenen van zowel mensen en dieren als materialen. Met elektronenmicroscopie kun je letterlijk de basis van het leven en de atomaire samenstelling van materialen in beeld brengen. Nieuwe technische ontwikkelingen zorgen ervoor dat er steeds meer mogelijk is binnen elektronenmicroscopie.

Judith Klumperman, hoogleraar Celbiologie en voorzitter van NEMI, vergelijkt elektronenmicroscopie graag met Google Earth: “Je vliegt over de aarde en kunt inzoomen tot de tafel in je achtertuin. Met EM reis je door het lichaam of een materiaal en kun je inzoomen op deeltjes die nog geen miljoenste millimeter groot zijn. Door het inzetten van verschillende EM technieken kunnen we ook nog een stap verder gaan: wie zet de tafel waar en wanneer in de tuin, hoe lang staat hij daar? Van wat voor materiaal is hij gemaakt? En zelfs: wat gebeurt er met de deeltjes in de eencellige algen die de tafel in de winter groen maken?” Binnen de wetenschap worden EM technieken ingezet om dit soort vragen te beantwoorden op het niveau van nanodeeltjes. Dankzij EM zullen we steeds meer te weten komen over de moleculaire mechanismen van ziektes en zijn we in staat om nieuwe slimme en duurzame materialen te ontwikkelen.”

NEMI
Er zijn verschillende EM-technieken. In het netwerk van NEMI (Netherlands Electron Microscopy Infrastructure) worden alle technieken gebundeld en uitgewisseld zodat er een steeds completer beeld ontstaat van structuren en processen die de basis van het leven en materialen vormen. NEMI partners met een gespecialiseerde EM expertise dragen de zorg voor de verdere ontwikkeling van deze expertise. Door gezamenlijk keuzes te maken wie welke expertise beheert, kan de EM apparatuur gericht en gezamenlijk worden aangeschaft en gebruikt. Een elektronenmicroscoop kost enkele miljoenen in aanschaf en heeft hoge onderhoudskosten. De NWO-subsidie zal gebruikt worden voor aanschaf van de nieuwste EM apparatuur, het ontwikkelen van de volgende generatie microscopen en het faciliteren van EM voor een brede groep gebruikers.

Delft
Voor de TU Delft zit de belangrijkste NEMI-investering in de aanschaf van twee zogeheten ‘multibundelmicroscopen’, waarvan er één in Delft komt te staan en één in Groningen. Een multibundelmicroscoop is een systeem dat een sample met meerdere elektronenbundels tegelijk scant. Het in Delft ontwikkelde prototype heeft maar liefst 196 bundels, waardoor samples 196 keer sneller gescand worden dan met een standaard elektronenmicroscoop. Op basis van dit Delftse prototype wordt momenteel een commercieel product ontwikkeld. Onderzoeker Jacob Hoogenboom: “Deze toekenning benadrukt de positie van Delft als plek voor de ontwikkeling van wereldwijd unieke en wetenschappelijk vernieuwende instrumentatie voor elektronenmicroscopie.”

NEMI erkent Delft tevens als centrum voor elektronenmicroscopie op het gebied van materialen voor quantumtechnologie. De groep van Sonia Conesa-Boj (Quantum Nanoscience) krijgt binnen het project 900.000 euro toegewezen voor een upgrade van de Titan TEM-microscoop om nieuw materiaalonderzoek op de nanoschaal mogelijk te maken. En ook de nieuwe groep van Arjen Jakobi (BioNanoscience) profiteert van NEMI. Deze groep werkt met cryogene elektronenmicroscopie (cryo-EM). Dat is een technologie waarbij biologische samples worden afgekoeld tot zeer lage temperaturen en waarmee biomoleculen uiterst gedetailleerd in beeld kunnen worden gebracht. De uitvinders van cryo-EM ontvingen vorig jaar nog de Nobelprijs voor de Scheikunde. Door NEMI krijgt de groep van Arjen Jakobi eenvoudiger toegang tot een hoog-resolutiesysteem dat bij het Netherlands Centre for Electron Nanoscopy in Leiden staat.

Deelnemende organisaties
UMC Utrecht (UMCU), Universiteit Utrecht, Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC), Universiteit Leiden, UMC Groningen (UMCG), Rijksuniversiteit Groningen (RUG), Maastricht University, TU Delft, Academic Medical Centre (AMC), TU Eindhoven, Maastricht Multimodal Molecular Imaging Institute (M4I), Netherlands Center for Electron Nanoscopy (NeCEN), Radboud UMC, Wageningen Universiteit, Universiteit Twente.