Je leest:

Kunstmatige cellen als minuscule reageervaatjes

Kunstmatige cellen als minuscule reageervaatjes

Auteur: | 7 oktober 2003

Met laserlicht als pincet en scalpel hebben onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) laten zien dat liposomen gebruikt kunnen worden als minuscule reageerbuisjes voor chemische experimenten in zeer kleine volumes.

De microscopische vaatjes zijn wellicht te gebruiken voor sneller en goedkopere identificatie van nieuwe geneesmiddelen en voor de studie van cellulaire processen, zo rapporteerden de onderzoekers eind september in het wetenschappelijk tijdschrift Langmuir.

Liposomen vinden al toepassing in cosmetica en als ‘transportmiddel’ voor geneesmiddelen. De door de onderzoekers gebruikte liposomen ontstaan vanzelf uit zelforganisatie van moleculen van natuurlijke vetten (fosfolipiden en cholestorol). Ze hebben een doorsnede van enkele micrometers. Ook de wanden van biologische cellen zijn op vergelijkbare wijze opgebouwd uit dezelfde vetmoleculen.

Twee fuserende liposomen. Beeld: NIST

Liposomen zijn – net als zeepbellen – in principe in staat zich te delen, of om te fuseren zonder dat daarbij de inhoud verloren gaat. Dat maakt ze geschikt om zeer kleine hoeveelheden vloeistoffen met elkaar te mengen – in de grootte-orde van een triljoenste liter (een attoliter, 10-18 l).

Maar om de liposomen of ‘kunstmatige cellen’ zo als minuscule reageervaatjes te gebruiken, moeten ze wel hanteerbaar zijn. De NIST onderzoekers gebruiken daarvoor een complexe laseropstelling. Paren van infraroodlaserbundels fungeren als optische pincet die liposomen zonder vervorming, laat staan beschadiging, met elkaar in contact kunnen brengen. Een lichtpuls uit een ultraviolet laser (de optische scalpel) zorgt er vervolgens voor dat ze met elkaar kunnen fuseren.

Een aantal eind september gepubliceerde foto’s tonen de haalbaarheid van het micro-vat concept aan. De onderzoekers slaagden er in om twee liposomen, de een met kleurstof en de ander met een calciumoplossing, met elkaar te laten fuseren. Dat er vervolgens inderdaad menging en reactie plaatvindt was duidelijk te zien aan de hand van de fluorescentie van de kleurstof, die als gevolg van de reactie werd versterkt.

Een liposoom met een fluorescerende kleurstof fuseert met een liposoom met een caliumoplossing. Na fusie (rechts) verhevigt de fluorescentie als gevolg van de reactie tussen kleurstof en calcium. Beeld: NIST

Andere onderzoeksgroepen manipuleren en fuseren liposomen met elektrische velden. Volgens de NIST-researchers leidt dat tot minder ‘schone’ resultaten dan bij de toepassing van lasers. De liposomen lekken nauwelijks door toepassing van de UV-laser. De onderzoekers claimen dat met deze techniek zelfs kwantitatieve chemische experimenten zijn uit te voeren.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 07 oktober 2003

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.