Psykedelisk blad og fibermåne: Her er danske grundforskeres bedste billeder

Vinderbillederne er vidt forskellige og rummer alt fra rumteleskoper til planter og virus-infektioner. Se billederne, og få den fascinerende historie bag ved at klikke videre i galleriet her.

1. pladsen: Det ligner ved første øjekast en almindelig måne, men efter et par sekunder afslører nogle sorte uregelmæssigheder, at billedet viser noget ganske andet. Faktisk er der tale om lys, som projekteres gennem tusindvis af tynde glasrør, også kaldet optiske fibre, der tilsammen danner en måneform. Billedet har fået førstepræmien i fotokonkurrencen fra Danmarks Grundforskningsfond 2018 for sin skønhed og optiske bedrag, der overrasker beskueren, skriver fonden i en pressemeddelelse. Manden bag billedet, Jonas S. Neergaard Nielsen fra Department of Physics på Danmarks Tekniske Universitet, forsker i lyspartiklers (fotoner) evne til at bære data, der i modsætning til elektroner kan transportere informationen uden modstand og med lysets hast. Håbet er, at man i fremtiden kan transportere enorme mængder af data og skabe et lynhurtigt og sikkert kvanteinternet, der eksempelvis kan beskytte personfølsomme oplysninger. (Foto: Jonas S. Neergaard Nielsen, Department of Physics, DTU)

2. pladsen: Dette closeup-foto af kræftcellers krinkelkroge, i fasen før cellerne deler sig, har vundet andenpladsen i fondens fotokonkurrence for dets mystiske og refleksive karaktér. »De røde tråde er såkaldte mikrotubuli, som er lange, tynde rør af proteinet tubulin. De er med til at give celler struktur og fungerer desuden som et transportsystem i cellerne. De blå-lilla områder er selve cellekernerne – en membranstruktur, som rummer cellens arvemateriale. Og de små lysende grønne prikker er såkaldte centrosomer, som er et lille organel i cellen, der har til hovedformål at danne de her netværk af mikrotubuli,« skriver fotografen bag billedet, Søs Grønbæk Matthiasen, der er ph.d.-studerende hos Kræftens Bekæmpelse, i en pressemeddelelse. Hun forsker i autofagi, der er en proces, som fungerer som 'skraldespand' for cellerne, idet beskadigede proteiner og mitokondrier bliver nedbrudt og genbrugt. Autofagi forhindrer giftigt affald i at ophobe sig i kroppen, men det er endnu uvist, hvilken effekt processen har på kræftceller, og netop dét er genstand for Søs Grønbæk Matthiasens forskning. (Foto: Søs Grønbæk Matthiasen, Kræftens Bekæmpelse)

3. pladsen: Dette smukke billede af et blad, der er beslægtet med sennepsplanten, fik tildelt en tredjeplads ved fotokonkurrencen. Bladet er blevet tilsat et flourescerende protein og er derefter blevet belyst med lys i en bølgelængde, der binder sig til proteinet, hvilket tydeliggør transportnetværket i bladet. Udover, at forskerne har kortlagt transportsystemet i planten, håber de også på at kunne ændre plantens fordeling af forsvarsstoffer, eksempelvis ved at holde de giftige forsvarsstoffer væk fra frøene, mens de bevares i resten af planten, så planten fortsat kan forsvare sig selv. Fotoet er taget af Pascal Hunziker, der er ph.d.-studerende ved Center for Dynamiske Molekylære Interaktioner på Københavns Universitet. (Foto: Pascal Hunziker, Center for Dynamiske Molekylære Interaktioner, KU)

»Nærbillede af en 'plaque' på overfladen af en petriskål med mikrokolonier af bakterier. Bakterierne er groet i en gel, hvor hver lille runde mikrokoloni er opstået ved, at en enkelt bakterie i løbet af nogle timer har vokset og delt sig gentagne gange, og dermed dannet mikrokolonien, som består af omtrent en million bakterier. Hullet i midten af billedet, kaldet 'plaquen', og er opstået ved, at en virus, der angriber bakterier, har inficeret en mikrokoloni i centrum af plaquen, har multipliceret sig, har slået de inficerede bakterier ihjel, og har spredt sig til de omkringliggende kolonier. Kolonierne i yderkanten af plaquen har nået at vokse sig større, før de blev angrebet af virus, end de kolonier, der oprindeligt groede inde i midten af plaquen, som nu er eliminerede (deraf 'hullet'). Hvis en mikrokoloni når over en vis kritisk størrelse, før den bliver angrebet af virus, kan væksten af bakterier inde i mikrokolonien kompensere for tabet af de bakterier, der dræbes af virus på mikrokoloniens overflade, hvilket resulterer i et lille mini-samfund af virus og bakterier, der sam-eksisterer i mikrokolonien, hvor begge parter kan fortsætte med at vokse i antal indtil næringen i petriskålen slipper op,« skriver Sine Lo Svenningsen, der er professor på Institut for Biologi på Københavns Universitet. (Foto: Katrine Faxøe Nannestad, BASP)

»Permafrost-prøven i min hånd tør, og derved frigives drivhusgasser. Prøvens indhold af mikroorganismer vågner hurtig op og er klar til at udnytte næringsstofferne i prøven og dermed yderligere forhøje drivhusgas-udslippet. Landskabet bag mig er kollapset på grund af permafrost, der tør. Det er en naturlig proces, som kan blive accelereret i varmere klima,« skriver Bo Elberling, der er professor på Department of Geosciences and Natural Ressource Management på Københavns Universitet om sin tur på Arktis. (Foto: Zackenberg, NE Greenland. Bo Elberling, Center for Permafrost).

»Tågeskoven i Andesbjergene er epicenter for Jordens biologiske mangfoldighed. Her har forskere i århundreder søgt forklaring på, hvordan så mange arter er i stand til at leve sammen uden at udkonkurrere hinanden. Kolibrierne, der alle afhænger af blomsternektar som fødekilde, har derfor udviklet unikke næbformer, som passer til formen på planternes blomster. Kolibrier med langt næb kan udnytte en nektarresurse, som er utilgængelig for andre. Til gengæld får planten spredt sine pollen mere effektivt. Sværdnæbskolibrien, her fotograferet i det Nordlige Ecuador, har fugleverdens relativt længste næb. Den ses tit sidde med hovedet vendt opad for bedre at kunne holde balancen,« skriver Jesper Sonne, der forsker i kolibriens evolution og er ph.d.-studerende på Center for Makroøkologi, Evolution og Klima. (Foto: Jesper Sonne, Center for Macroecology, Evolution and Climate).

»Højeffekts-lasere, som udsender ultrakorte lyspulser (pulsens varighed helt ned til få femtosekunder) bliver brugt til at generere kohærente strålingspulser i den infrarøde del af det elektromagnetiske spektrum. Center for Nanostructured Graphene bruger disse pulser til måle graféns og andre to-dimensionale materialers elektriske ledningsevne. Hvis laserpulsene bliver fokuseret i luft, bliver deres intensitet så høj, at luft bliver transformeret til plasma dvs. et lille, velkontrolleret kunstigt lyn. Udover at generere terahertz stråling, udsender plasmaet også en regnbue af synlige farver, som smukt er illustreret på billedet,« skriver Antti Pekka Jauho, der er professor på Department of Micro- and Nanotechnology på Danmarks Tekniske Universitet. (Foto: Center for Nanostructured Graphene)

»Hyperpolarisering (stærkt forøget magnetisme fra atomkerner, som eksempelvis Carbon-13) øger dramatisk følsomheden af MR-skanninger (Magnetisk Resonans) og kan fundamentalt ændre den måde, hvorpå vi undersøger, hvordan den indre menneskelige krop fungerer. Dog begrænser den nuværende levetid af hyperpolarisering, vores forskning og anvendelsesmuligheder. Billedet viser frosne radikaler (genereret fra udgangsstoffet pyrudruesyre, som er et vigtigt biologisk molekyle i vore celler), der opbevares i flydende nitrogen og bliver belyst med UV-lys. Den observerede fosforessens (fluorcerende materiale) er beviset på ændringer i elektronernes tilstand. Vi kan bruge denne til at slukke og tænde for elektronernes magnetisme, hvilket er et potentielt paradigmeskift i vores felt, da vi bliver i stand til at vedholde hyperpolarisering i længere tid. Dette betyder at vi nu kan opbevare den hyperpolariserede molekyler og levere dem til hospitaler (MRI) og andre brugere,« skriver Jan Henrik Ardenkjær Larsen fra Institut for Elektroteknologi på Danmarks Tekniske Universitet. (Foto: Andrea Capozzi og Christine Pepke Center for Hyperpolarization in Magnetic Resonance)

Udsnit af mikrocontainer, der skal fyldes med medicin, insulin eller vacciner, hvor stoffet bliver leveret i containeren. (Foto: Center for Intelligent Oral Drug Delivery Using Nano And Microfabricated Containers)

»Kan du se den utydelige sky i midten af celleglasset? Det er en blanding af atomer, der bliver løftet af magneter og laserlys ved ekstreme temperaturer, nær absolut nul grader. Disse skyer danner basisingrediensen i såkaldte kvantesimulatorer, som kan løse problemer udover, hvad en supercomputer kan i dag. De valgte atomer er brugt til at simulere, hvordan kvanteurenheder, som ellers opstår i solide materialer, opfører sig. Selvom skyen er en trillion gange tyndere en luft, kan dens fluorcerende lys ses med det blotte øje,« skriver Jan Arlt, der er lektor på Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet. (Foto: Jan Arlt fra Thomas Pohl’s Niels Bohr Professorship)

»Det danske SONG-robotteleskop på Tenerife går igennem dets forprogrammerede tempo under en måneoplysning, mens stjernerne og Månen går hver deres vej på det tidspunkt, billedet er taget. SONG-teleskopet registrerer små ændringer i den radikale bevægelse hos stjerner og deres overflader, hvilket giver os uvurderlig information om de indre processer dybt inde i stjernerne og om mulige exo-planeter, der kredser om stjernerne. Månelyset er reflekteret på lavthængende skyer over Atlanten og hvide lys viser nattetrafikken på vulkanen Teide på Tenerife, der er nabo til observatoriet, hvor SONG befinder sig,« skriver Mads Fredslund Andersen fra Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet. (Foto: M. Fredslund Andersen, Stellar Astrophysics Centre)

»Lyset fra en laserstråle formes til en roterende tilstand, hvor det drejer om sin egen akse, mens det bevæger sig fremad. Denne tilstand er kendt som angulært moment, som man eksempelvis kender fra en snurretop. Dette roterende lys sendes igennem en særlig type optisk fiber, der kan understøtte denne tilstand, og på udgangen af fiberen observerede vi under visse forhold, at lyset skabte et mønster, der lignede et smilende stjerneansigt, hvilket man ser på billedet,« skriver professor Leif Katsuo Oxenløve fra Department of Phononics Engeneering, Danmarks Tekniske Universitet. (Foto: Center for Silicon Photonics for Optical Communications)

»En stamcelle er en celle, der kan ændres til en vilkårlig specialiseret celle i en organisme. Søgen efter basale mekanismer, der styrer stamceller’s differentiering, har fået StemPhys -forskere til at udvikle en mikroskopi-teknik, der er i stand til at vise levende stamceller med enkelt molekyle-opløsning. Dette er brugt til at undersøge dynamikkerne under celledeling og ændring, samt hvordan cellerne udøver kræfter både internt og på deres omgivelser under delingen. Cytoskelettet, der er cellens skelet, medierer de kræfter, der er nødvendige for, at cellen under deling kan ændre sin facon og om-organisere fordelingen af organeller (forskellige funktions-områder i cellen, der er omgivet af en membran). Billedet viser en modercelle, der deler sig til to datterceller, hvor mikrotubules, som er en vigtig del af cellens cytoskelet til at mediere kræfter, er markeret med fluorcerende lys. Billedet viser en stærk bro af mikrotubulus (Kan sammenlignes med en stærk bro lavet af brædder) mellem de to datter-celler, ved hjælp af denne bro er modercellen i stand til at dele sig i de to datterceller,« skriver Lene Oddershede, der er gruppeleder på afdelingen for nanopartikler på Niels Bohr Institutet i Købehnaven. (Foto: Lene B. Oddershede, Center for Stem Cell Decision Making)