MINFLUX – ett genombrott för ljusmikroskopi vid nanoskalan
På SciLifeLab i Solna, vid KTH:s facilitet Advanced Light Microscopy (ALM), finns ett av världens mest avancerade ljusmikroskop: MINFLUX. Denna teknik representerar ett stort steg framåt för biologisk forskning, eftersom den gör det möjligt att visualisera strukturer i celler med en upplösning på under 10 nanometer, i både två och tre dimensioner. Det är första gången sådan precision har uppnåtts med ljusmikroskopi.
Från Nobelprisad idé till forskningsverktyg
MINFLUX utvecklades 2017 i Nobelpristagaren Stefan Hells laboratorium i Göttingen, Tyskland. Tekniken bygger på en innovativ metod där en "donut"-formad ljusprofil används för att lokalisera enskilda molekyler med extrem precision. Sedan 2020 har mikroskopet funnits kommersiellt via Abberior Instruments, och tack vare instrumentanslag har ALM haft ett MINFLUX-system i Stockholm i två år.
Med ljusmikroskopet kan forskare inom molekylär biovetenskap följa enskilda molekyler i levande celler med en upplösning som tidigare endast var möjlig med elektronmikroskopi, men nu med ljusmikroskopi och i realtid. Detta öppnar nya möjligheter att förstå biologiska processer på nanonivå.
Varför är MINFLUX banbrytande?
Traditionella superupplösande metoder som STED eller PALM/STORM når upplösningar på cirka 20–30 nanometer. MINFLUX går längre, ner till 1–3 nanometer i vissa fall, vilket gör det möjligt att studera molekylära interaktioner med en detaljnivå som tidigare var otillgänglig. Detta är avgörande för forskning inom:
-
Cellbiologi – att följa proteiners dynamik i realtid.
-
Neurovetenskap – att studera synapser och signalöverföring på nanonivå.
-
Strukturell biologi – att kartlägga komplexa molekylära maskiner.
En nyligen publicerad studie i Science Advances visar hur MINFLUX kan användas för att lokalisera molekyler med en precision som tidigare ansågs omöjlig med ljusmikroskopi.
Expertisen bakom tekniken
Två nyckelpersoner vid ALM arbetar med att stödja forskningsprojekt som använder ljusmikroskopet MINFLUX:
-
Hans Blom, forskare vid KTH och SciLifeLab, har en bakgrund som civilingenjör i teknisk fysik från Uppsala universitet och doktorerade vid KTH och Karolinska Institutet. Efter en postdoc i Stefan Hells grupp, där han utvecklade Nobelprisad STED-mikroskopi, har han sedan 2011 byggt upp och drivit superupplösande mikroskopilabbet vid SciLifeLab.
-
Ana Agostinho, expert på superupplösande mikroskopi, har en bakgrund som cellbiolog från Portugal och doktorerade vid University of Dundee. Hon har arbetat med avancerad mikroskopi på Karolinska Institutet och är idag en central resurs vid ALM, där hon stöttar projekt som använder MINFLUX.
Text: Jelina Khoo