Alzheimers sjukdom är den vanligaste formen av demens. Detta gör grundforskning om den exakta orsaken till sjukdomen av vital betydelse. En av de möjliga misstänkta är ett visst protein fyllt med järn. Leiden-fysikern Lucia Bossoni (LION/LUMC) har nu utvecklat ett nytt sätt att undersöka detta protein, med hjälp av subatomära partiklar som kallas myoner.

Muoner är elementarpartiklar och huvudprodukten av kosmiska strålar, som flyger in från rymden och når havsnivån med en hastighet av tiotusen träffar per kvadratmeter, varje minut. Årtionden sedan, forskare kom på ett sätt att artificiellt producera intensiva strålar av myoner, genom att skjuta protoner in i ett grafitmål för att skapa pioner, som slutligen sönderfaller till positivt laddade myoner. Forskare styr sedan dessa myoner i en stråle, som de kan använda för att skjuta på ett prov av deras intresse. Dessa speciella myoner har en specifik egenskap:de är 100 % spin-polariserade, vilket betyder att de beter sig som små kompasser.

När myoner träffar ett material, deras spin kan känna det inre magnetfältet i ett prov och de börjar spiralera runt det. Myonerna sönderfaller snabbt till andra partiklar, med en preferensriktning relaterad till myonens spinn. Så genom att titta på den här riktningen, forskare får information om det interna magnetfältet. Bossoni och hennes kollegor i Leiden har nu använt denna metod för att undersöka de magnetiska egenskaperna hos järnkärnan i ferritin – ett protein som de isolerade från hjärnan hos en Alzheimerpatient och en kontrollperson. Sammansättningen av mineralkärnan i ferritin tros vara förändrad hos patienter som lider av Alzheimers sjukdom. De preliminära resultaten visar en skillnad mellan "friska" ferritinproteiner och ferritin i Alzheimerpatienters hjärnor.

Bossoni:"Förutom metodens tillämpbarhet i Alzheimers forskning, vår studie banar också väg för annan medicinsk forskning med myoner. Ända tills nu, muoner har mest använts på icke-mänskligt material, till exempel för att studera supraledare och syntetiska magnetiska föreningar.'