Nanoraket in vijf stappen

Nieuws | de redactie

27 februari 2012 | Een nano-vrachtraket zou van grote waarde kunnen zijn in het menselijk lichaam. Pakketjes medicijnen afleveren of signaalstoffen aan tumoren hechten, Chemici van de RU maken dit nu mogelijk. “We denken dat dit de eerste echt bruikbare nanomotor is,” aldus Daniela Wilson.

Wilson is de eerste auteur van het artikel dat gisteravond isgepubliceerd inNature chemistry.Chemici van het Institute forMolecules and Materials (IMM) van de Radboud Universiteit zijn erin geslaagd een nanomotor te ontwikkelen om cellen door het lichaamte vervoeren. “We laten ons inspireren door de natuur. In onslichaam worden doorlopend dingen vervoerd door cellen met een soortmotor. Dat proberen we na te doen,” legt Jan van Hest, hoogleraarbio-organische chemie uit.

Vierkante wielen

Het maken van een nanomotor staat op het verlanglijstje van veelwetenschappers, en er zijn al heel wat pogingen gedaan om eenbewegende structuur te maken. Vaak zijn dat zeer ingewikkeldeverbindingen die moeilijk te maken zijn. En dan nog: hetmotorvermogen bleef beperkt, of de nanowagentjes hadden ‘vierkante’wielen.

De chemici in Nijmegen pakten het daarom anders aan en maakteneen soort cel waarin ze van alles kunnen vervoeren – en debuitenkant van het bolletje kan uitgerust worden met allerleinuttigs, zoals enzymen of moleculen die vastklikken in specifiekweefsel. Die containers zijn nu ook voorzien van een straalmotor omhet pakketje snel door het lichaam te vervoeren.

5-stappenplan

De wetenschappers leggen het recept van de Nijmeegse nanoraketin vijf stappen uit:  

Stap 1: Laat polymeren – lange moleculen die aan de enekant van water houden en aan de andere kant water afstoten – zelfnanoballetjes vormen.

Stap 2: Duw de nanoballetjes in elkaar tot een kommetjemet behulp van osmotische druk (zoals je een slappe voetbal naarbinnen vouwt).

Stap 3: Doe een reactief nanodeeltje (hier eenplatinakatalysator) in elk kommetje en zorg ervoor dat die er nietmeer uit kan. Je nanoraket is nu praktisch klaar.

Stap 4: Zeef de nanoraketjes uit de oplossing.

Stap 5: Plaats de raketjes in een geschikte brandstof(waterstofperoxide in dit geval) en kijk met je nano trackingmicroscoop hoe de ontsnappende uitlaatgassen ze voortstuwen door deoplossing. Eigenlijk zoals een ballon wegvliegt als je de luchtlaat ontsnappen.

Op dit moment oefenen de onderzoekers met het besturen van deraketten, door de concentratie brandstof te variëren. Door hiercontrole over te krijgen moet het in de toekomst mogelijk worden de’nanoraketten’ daadwerkelijk te gebruiken als container voormedicijnen of signaalstoffen.