De elasticiteitsmodulus van stamcellen kan op verschillende wijzen worden bepaald, zoals door nanoindentatie. Daarbij wordt met een zogenoemde 'probe' een indruk gemaakt in het materiaaloppervlak. Door de diepte te meten kan de elasticiteit worden berekend. Dat is heel eenvoudig gezegd wat de Piuma Nanoindenter van het bedrijf Optics 11 uit Amsterdam doet. Development Manager ir. Niek Rijnveld geeft meer uitleg en maakt duidelijk welke rol Dino-Lite in dit proces speelt.

Het onderzoek naar de mogelijkheden met stamcellen staat nog in de kinderschoenen. Verspreid over de hele wereld zijn tal van wetenschappers en onderzoeksgroepen bezig de mogelijkheden te onderzoeken. Een stamcel of een 'cellula praecursoria' is een cel die nog in staat is om in een ander celtype te veranderen. Zo kunnen stamcellen veranderen in kraakbeencellen, niercellen of longcellen.

Die differentiatiemogelijkheid heeft natuurlijk de grote aandacht van wetenschappers aangezien zo in theorie de mogelijkheid bestaat buiten het lichaam een hart, oor of long te vormen. Stamcellen groeien echter niet zomaar. 

"Ze moeten worden aangebracht op een basismateriaal, een 'scaffold' wordt dat in vaktermen genoemd", zegt Rijnveld.

"De elasticiteit van de scaffold bepaalt deels de elasticiteit van het uiteindelijke kweekmateriaal. Dat is belangrijk, want kweek je bijvoorbeeld kraakbeen voor een oor, dan wil je zacht kraakbeen, maar kweek je kraakbeen voor een knie, dan wil je hard kraakbeen. Het is namelijk niet alleen het DNA dat de uiteindelijke elasticiteit van een weefsel bepaalt, ook externe factoren oefenen hun invloed uit zoals de elasticiteit van de scaffold. Daarnaast willen we ook de elasticiteit weten van de weefsels die voortkomen uit de kweek, om te kunnen beoordelen of de weefsels voldoen aan de gestelde eisen."

Wetenschappers willen dus precies weten wat de elasticiteit van de scaffold en de gekweekte materialen is, en dat kunnen ze meten met de Piuma Nanoindenter van Optics 11, een nog jong bedrijf waar op dit moment tien mensen werken. De metingen en de structuur van de scaffold worden vastgelegd met een Dino-Lite 1,3 megapixel USB-microscoop uit de Edge serie, die is ingebouwd in de Piuma Nanoindenter.

Het meten van de elasticiteit gaat niet met millimeters maar met nanometers. Een nanometer is een miljardste van een meter. Om daar een idee van te krijgen: een vingernagel groeit vijf tot tien nanometer per minuut. Het daadwerkelijke meten gebeurt met licht door een glasfiber die boven een strookje glas hangt. Het strookje glas zit aan één zijde vast zodat het aan de andere zijde vrijelijk kan buigen. De buiging van het glas wordt gemeten door de afstand van het licht tot het strookje glas te bepalen. Aan het eind van het strookje glas zit een zogenoemde 'probe' die op het te onderzoeken materiaal drukt. Die probe kan van verschillende materialen zijn en is meestal druppelvormig om de elasticiteit van het te onderzoeken materiaal zo nauwkeurig mogelijk te bepalen.

Het hele meetproces wordt van bovenaf vastgelegd door een Dino-Lite Edge 1,3 megapixel. De microscoop brengt het sample en de probe in beeld en kan laten zien hoe er op diverse punten van het sample wordt gemeten. Kleine variaties in elasticiteit kunnen namelijk grote gevolgen hebben voor de ontwikkeling van de cellen. Dino-Lite brengt dit meetproces haarfijn in beeld en onderbouwt zo de waargenomen metingen waardoor mogelijke variaties in metingen verklaarbaar zijn.

"Het is de beste USB-microscoop die we konden vinden", zegt Rijnveld. "We hebben met veel microscopen geëxperimenteerd, maar Dino-Lite levert toch de beste microscoop voor een scherpe prijs. Ook het ingebouwde ledlicht is voor ons van toegevoegde waarde en de onderzoekers kunnen meekijken op het scherm van de aan de Nanoindenter gekoppelde laptop. Ze kunnen de meting helemaal vastleggen, maar ze kunnen er ook voor kiezen delen van de meting vast te leggen. Dino-Lite beantwoordt helemaal aan onze wensen en daarom is Dino-Lite vast onderdeel van elke Piuma Nanoindenter die de deur uitgaat."