Het menselijke lichaam is echt wonderbaarlijk. Het is opgebouwd uit gemiddeld 3.7 biljoen cellen, onderverdeeld in meer dan 200 verschillende celtypes die elk hun eigen functie en specialisatie hebben. Al deze cellen moeten met elkaar kunnen communiceren en samenwerken om gezond te kunnen leven. Het is dus duidelijk dat samenwerking de sleutel is tot evolutie en vooruitgang. Binnen de wetenschap is dit ook zo, de technologische vooruitgang in een veld, zoals bijvoorbeeld de optische microscopie, zijn vaak van groot belang voor de vooruitgang in andere velden, de levenswetenschappen. Op hetzelfde moment zijn de moeilijkheden die gepaard gaan met het bestuderen van microscopische, uiterst complexe biologische systemen de drijfveer voor de ontwikkeling van nieuwe, zeer gespecialiseerde technologische systemen. Deze nauwe relaties en samenwerkingen tussen verschillende wetenschappelijke domeinen dragen dan ook zeer duidelijk toe aan de hedendaagse innovatie en de wetenschappelijke vooruitgang. Echter brengen de verbeterde technologische mogelijkheden en verbeterde technieken ook een verhoogde complexiteit met zich mee. Bijgevolg dienen onderzoeksgroepen, bij de implementatie van een nieuwe state-of-the-art techniek zoals LSFM en SPT, over steeds grotere hoeveelheden aan middelen te beschikken zoals geld, tijd en opleiding om deze technieken efficient te kunnen gebruiken. In dit werk trachten we de toegankelijkheid van een recent ontwikkelde techniek te verhogen voor biologische laboratoria. Als eerste wordt, in hoofdstuk 1, de implementatie van de verschillende bestaande “light sheet fluorescence microscopes” (LFSM) in detail beschreven. In het eerste deel van deze review worden de voor en nadelen van multiview beeldvorming, de voordelen van het gebruik van een “self-healing beam” in vergelijking met de traditionele belichting besproken en worden een aantal voorstellen gemaakt om de prestaties van een microscoop te verbeteren door aanpassingen door te voeren aan het detectiepad. Het tweede deel van de review bespreekt de verschillende mogelijkheden om als niet expert van start te gaan met LSFM. Hiervoor worden commercieel beschikbare instrumenten besproken alsook on-line beschikbare handleidingen die stap voor stap beschrijven hoe een LSFM kan gebouwd worden met standaard optische componenten. Hierbij wordt extra aandacht gegeven aan oplossingen die een snelle implementatie van LSFM systemen mogelijk maken op epi-fluorescentie microscopen aangezien dit soort microscopen algemeen aanwezig zijn in biologische onderzoekslaboratoria. Een van deze oplossingen wordt voorgesteld in hoofdstuk 2. Om de toegang tot LFSM te verhogen werd een speciale microfluidische staalhouder ontworpen, ontwikkeld en gerepliceerd die geintegreerde optische componenten bevat die toelaten om “light sheet” microscopie uit te voeren op epifluorescentie microscopen met een enkele objectieflens. Deze staalhouder maakt gebruik van een micromirror om het licht afkomstig van de objectief lens te reflecteren in het kanaal waar het staal zich bevindt, waarna dezelfde objectieflens ook gebruikt wordt voor de beeldvorming van het staal in de staalhouder. Dit ontwerp elimineert de facto de noodzaak voor minstens twee objectief lenzen zoals bij traditionele LFSM instrumenten. Twee ontwerpen werden voorgesteld, getest en gerepliceerd met een goedkope UV-uithardbare epoxy. De kwaliteit van de, in het kanaal gecreeerde, lichtstraal werd geevalueerd en uit de evaluatie blijkt dat de lichtstraal (light sheet) in het kanaal een dikte heeft van ongeveer 2μm, hetgeen vergelijkbaar is met de light sheet dikte in de meeste LSFM systemen. Verder presteren de staalhouders goed wat betreft het behaalde contrast in de aanwezigheid van een hoge background noise en zijn ze in staat om beelden van hoge kwaliteit te bekomen van sferoiden. Het tweede deel van dit werk besteedt aandacht aan een ander soort geavanceerde microscopische techniek namelijk “Single Particle Tracking” (SPT). Deze techniek wordt besproken in hoofdstuk 3, waarin de basisprincipes van de techniek alsook de toepassing ervan voor het bestuderen van geneesmiddel en genedelivery georienteerde biocomplexen in extra- en intra-cellulaire omgevingen. SPT is een zeer gevoelige, niet invasieve optische techniek die toelaat om het gedrag van nanopartikels te bestuderen tot op het niveau van een enkel partikel en heeft reeds zijn nut aangetoond voor studies waarbij het belangrijk is om de grootteverdeling, mate van aggregatie en concentratie van nanopartikels te bestuderen. Daarom werden, in hoofdstuk 4, de unieke karakteristieken van SPT gebruikt om een nieuwe methode te ontwikkelen om nanocomplexen gevuld met nucleinezuren te karakteriseren. Therapeutica gebaseerd op nucleinezuur moleculen (NAms) zijn veelbelovend voor de behandeling van genetische aandoeningen en kanker. Echter dienen deze therapeutica verschillende omgevingen te doorkruisen om het gewenste doelgebied te bereiken en al deze omgevingen kunnen de fysicochemische eigenschappen van het nanocomplex beinvloeden. Deze veranderde fysicochemische eigenschappen leiden zeer vaak tot de degradatie van het nanocomplex en zijn kostbare inhoud. Bovendien kan het nanocomplex zelf, indien deze slecht ontwerpen is, een acute inflammatoire reactie teweegbrengen en kan deze giftig zijn voor de doelcellen. Bijgevolg is een duidelijke karakterisatie van op NAms gebaseerde complexen van zeer groot belang om veilige en efficiente op NAms gebaseerde therapeutica te kunnen ontwikkelen. Een eigenschap van nanocomplexen die hierbij vaak over het hoofd werd gezien is het effectieve aantal NAms die gecomplexeerd zijn per nanocarrier. In deze studie werd gekozen om DOTAP:DOPE liposomen als model carrier te gebruiken en te bestuderen welke condities een invloed hebben op het aantal pDNA moleculen die geincorporeerd worden per liposoom. We hebben hierbij ontdekt dat pDNA/carrier complexatie sterk beinvloed wordt door de kans op botsingen wanneer de carrier en hun lading worden gemengd. Bijgevolg hangt het gemiddelde aantal plasmiden per nanocomplex af van de concentratie aan carriers en hun lading, de grootte van het pDNA en van het feit of de carrier gePEGyleerd is. Voor toekomstig onderzoek is het interessant om deze nieuwe SPT methode toe te passen op verschillende soorten carriers en lading om te zien hoe het totale aantal lading moleculen per complex het uiteindelijke biologische effect beinvloeden.