Enligt British Society of Gastroenterology lever fler än en halv miljon människor i Storbritannien med inflammatorisk tarmsjukdom (IBD), där Crohns sjukdom och ulcerös kolit är de två vanligaste formerna. Sjukdomarna kan utvecklas i alla åldrar, men experter säger att de oftast diagnostiseras mellan 15 och 40 års ålder – en synnerligen oläglig tid att drabbas av en obotlig sjukdom, med tanke på att utbildning, arbete och relationer alla kräver sin uppmärksamhet.

Nu hoppas forskare att ett unikt mikroskop ska hjälpa dem förstå sådana sjukdomar och hitta nya behandlingar. Mikroskopet finns på Rosalind Franklin Institute vid Harwell Science and Innovation Campus i Oxfordshire, där Dr Karina Pombo-Garcia är gruppledare.

"Vad den här mikroskoptekniken och vetenskapen vi gör i labbet kan bidra med är verkligen att förstå mekanismen [bakom IBD] bättre", säger Pombo-Garcia. "Med IBD, och med många andra sjukdomar som vi samarbetar med andra grupper för att studera, finns det vissa behandlingar, men de är kanske fortfarande inte de bästa eller mest riktade vi kan åstadkomma, eftersom vi … i grunden inte förstår sjukdomen fullt ut."

Med sitt svarta hölje, grå slangar och en uppsjö av sladdar är mikroskopet anmärkningsvärt diskret. Det är inte heller någon vanlig teknikpryl. Det arbetar med tio gånger högre upplösning än konventionell ljusmikroskopi, vilket gör att forskare kan se detaljer ner till bara 20 nm i storlek.

För att uppnå detta använder mikroskopet, med smeknamnet "Curie", en tvålaserteknik känd som stimulerad emissionsdepletion (STED)-mikroskopi, som gav uppfinnarna Nobelpriset i fysik 2014. I denna uppställning märks intressanta strukturer i celler med fluorescerande taggar som absorberar energi från den första laserstrålen och sedan avger ljus, eller fluorescens. En andra, munkformad laserstråle överlappar området som belyses av den första. Avgörande är att denna andra stråle "stänger av" fluorescens inom sin yttre ring, vilket innebär att fluorescens endast detekteras från mitten av munkformen, en mycket liten region.

"Detta gör att mikroskopet kan särskilja strukturer som ligger mycket närmare varandra än vad som är möjligt med ett konventionellt fluorescensmikroskop, och producerar bilder med exceptionellt hög upplösning", säger Pombo-Garcia.

Mikroskopet har också ytterligare funktioner som gör det till det enda i sitt slag i Storbritannien. Bland dessa finns deformerbara speglar som kan korrigera för optiska förvrängningar orsakade av provet. "Detta gör att forskare kan få tydliga bilder från djupare inuti relativt tjocka vävnader och mini-organ", säger hon. "Det har också ett temperaturkontrollerat stativ, vilket gör att levande celler och mini-organ kan studeras under förhållanden nära normal kroppstemperatur."

Dimitrios Ioannidis, doktorand, använder mikroskopet för att förstå hur celler som kläder våra inre organ, inklusive tarmarna, sammanfogas och skapar skyddande barriärer. "För att detta ska hända har vi specifika proteinkomplex, som vi antar kan förändras över tid. Så med denna utrustning kan vi visualisera dessa komplex bortom vad [vi kan se med ett] konventionellt mikroskop", säger han och tillägger att han tittar på hur strukturen hos dessa proteinkomplex förändras från fosterutveckling till vuxen ålder. "Om strukturen förändras, gör funktionen det också", säger han.

Ioannidis noterar att genom att förstå hur frisk vävnad bör se ut, och sedan jämföra och förstå skillnaderna hos personer med sjukdom, finns potential att belysa vad som gått fel. "Och sedan, om man arbetar och gräver lite djupare, kan man potentiellt hitta grundorsaken till några av de sjukdomar som drabbar individer", säger han och noterar att detta inkluderar IBD.

Mikroskopet avtäcktes av vetenskapsminister Chris McDonald, tillsammans med tillkännagivandet av 67 miljoner pund i finansiering till Rosalind Franklin Institute under de kommande fem åren från april 2027.