17 feb. 1999
1 minuut
Wetenschappers van de TU Delft en de Universiteit van Basel zijn er in geslaagd een nanogaatje te bouwen dat selectief bepaalde eiwitmoleculen kan doorlaten. In Nature Nanotechnology Online publiceren ze vandaag over een kunstmatig nanogaatje dat zich op een vergelijkbare manier gedraagt als de natuurlijke nanogaatjes in de wand van een celkern. Net als de natuurlijke variant laat het kunstmatige gaatje heel selectief bepaalde eiwitmoleculen door. De kunstmatige poortwachter kan bijvoorbeeld gebruikt worden om te onderzoeken hoe zeer specifieke medicijnen kunnen worden afgeleverd in de celkern.
"Menselijke cellen hebben een celkern, en daar moeten eiwitten en andere moleculen in en uit. Hele kleine gaatjes, ‘nuclear pore complexes’ genaamd, regelen dat transport. Ze functioneren als poortwachters die alleen hele specifieke eiwitmoleculen binnenlaten. Over hoe dit precies werkt is nog veel wetenschappelijke discussie, en het blijkt erg moeilijk te zijn om dat in levende cellen te bestuderen", vertelt professor Cees Dekker, onderzoeksleider en directeur van het Kavli Instituut van de TU Delft.
De groep van Dekker ontwikkelde daarom een synthetisch gaatje dat het gedrag van zijn natuurlijke zusje nauwkeurig imiteert. Ze werkten daarbij samen met collega’s van de Universiteit van Basel, die in staat zijn zeer zuivere eiwitten te maken specifiek voor de kerncel. Dekkers groep plaatste deze eiwitten in een nanogaatje in een siliciumnitride membraam en testte het transport van eiwitten door deze gaatjes.
Biomimetica
"Dit is een mooi voorbeeld van biomimetica. Door de vooruitgang in de nanowetenschap kunnen we kunstmatige systemen ontwikkelen die het gedrag van biologische structuren en processen nauwkeurig nabootsen", aldus Dekker.
Het onderzoek werd uitgevoerd door promovendus Stefan Kowalczyk. Hij liet zien dat het mogelijk is een selectief nanogaatje te maken, en dat het zelfs mogelijk is die selectiviteit te veranderen. Het gedrag van het kunstmatige gaatje veranderde, afhankelijk van met welke kernceleiwitten het werd uitgerust.
De onderzoekers toonden ermee aan dat het kunstmatige gaatje een krachtig testplatform is om het transport van moleculen, zoals eiwitten maar in potentie ook andere moleculen die als medicijn functioneren, naar de celkern te kunnen onderzoeken.
Anderen lazen ook
