Expansiemicroscopie (ExM) is naar voren gekomen als een alternatieve techniek om superresolutie te verkrijgen, waardoor informatie op nanoschaal over biologische monsters kan worden verkregen, maar zonder de diffractielimiet van licht te overschrijden. In plaats daarvan worden monsters afgebeeld met conventionele diffractiebeperkte microscopen via fysiek vergrotende monsters in een isotrope benadering. Sinds de uitvinding in 2015 heeft ExM veel aandacht getrokken en zijn er verschillende ExM-varianten ontwikkeld om het gebruik ervan te vereenvoudigen en de beeldresolutie die kan worden bereikt te verhogen. Door middel van gebruikelijke methoden voor het enten van biomoleculen is ExM echter beperkt tot enkele biomoleculen, zoals eiwitten en nucleïnezuren. Bovendien is fluorescentieverlies onvermijdelijk tijdens door radicalen geïnduceerde polymerisatie en digestie vanwege de onvolledige verankering van fluorescerende labels. Om deze beperkingen op te lossen, ontwerpen en synthetiseren we in dit proefschrift nieuwe multifunctionele moleculen.

Expansion microscopy (ExM) has emerged as an alternative technique to obtain super-resolution, allowing to obtain nanoscale information on biological samples, but without actually surpassing the diffraction limit of light. Rather, samples are imaged with conventional diffraction-limited microscopes via physically magnifying samples in an isotropic approach. Since its invention in 2015, ExM has aroused a tremendous attention and various ExM variants have been developed to simplify its usage and increase the imaging resolution that can be achieved. However, through common biomolecule-grafting methods, ExM is limited to some biomolecules, such as proteins and nucleic acids. In addition, fluorescence loss is inevitable during radical-induced polymerization and digestion due to the incomplete anchoring of fluorescent labels. In this thesis, to solve these limitations, we design and synthesize novel multifunctional molecules.