EO

Onderzoekers vinden manier om membraanvorming te sturen

20 februari 2019 om 11:56 uur

Membranen ontstaan vanzelf doordat zeepachtige moleculen zich in water aaneenrijgen. Dit proces begint bij nanodrupjes in het water met een hogere concentratie zeepachtige moleculen. Indien de nanodrupjes kunnen worden beheerst, kan hierdoor de vorm, dikte en grootte van membranen worden gestuurd.


Dit meldt de TU Eindhoven (TU/e). Onderzoekers van de universiteit hebben het ontstaan van membranen nauwkeurig in beeld gebracht en presenteren hun resultaten in Nature Chemistry. Membranen, zowel biologische als chemische varianten, bestaan uit amfifiele moleculen zoals zeepmoleculen. Deze moleculen beschikken over een kop die zich hecht aan water, terwijl hun staart zich juist afkeert van water. Indien een groepje van dit soort moleculen in het water wordt geplaatst, plaatsen zij het liefst hun staarten bij elkaar en hun koppen naar buiten richting het water. 

Dit proces zorgt voor het ontstaan van membranen. Deze membranen zijn vaak bolvormig zoals liposomen. Dit maakt het onder meer geschikt om in medicijnen te worden verwerkt. De TU/e wijst erop dat ook de celwand - dat volgens de onderzoekers gezien kan worden als het ultieme membraan - op deze wijze is opgebouwd. 

Micellen
Tot nu toe werd aangenomen dat de vorming van zogeheten 'micellen' de eerste stap was van membraanvorming. Zo'n micel is een zeer kleine bolvormige structuur van circa 100 nanometer bestaande uit amfifiele moleculen, die allen met de staarten naar binnen en koppen naar buiten zijn gepositioneerd. 

Het onderzoek van de TU/e wijst echter op een heel ander begin van dit proces, namelijk het ontstaan van nanodrupjes in het water met een hogere concentratie amfifiele moleculen. Op de grensvlak van zo'n drupje vormen de amfifiele moleculen eerst bolletjes, die vervolgens veranderen in pijpjes en plaatjes en uiteindelijk een aaneengesloten wand creëren die het nanodrupje omsluit. 

Werkwijze
De uitkomst van het onderzoek werd voorspeld aan de hand van een wiskundig model en computersimulaties. Deze voorspelling is vervolgens bevestigd met een speciale vorm van elektronenmicroscopie. Hiermee zijn filmpjes gemaakt van de vorming van liposomen. Ook deze vorm van microscopie is echter niet krachtig genoeg om de amfifiele moleculen in beeld te brengen. Deze moleculen zijn daarom in het experiment vervangen door andere moleculen die op dezelfde manier werken. Het gaat hierbij om zogeheten 'block co-polymeren'.

De nieuwe inzichten kunnen volgens de onderzoekers worden ingezet om de zelfassemblage van membranen beter te kunnen sturen. Dit maakt het bijvoorbeeld mogelijk de vorm, dikte en grootte van membranen te beïnvloeden. De onderzoekers verwachten dat de inzichten onder meer kunnen worden gebruikt bij de ontwikkeling van nanomedicijnen, die nauwkeurig op de juiste plek in het lichaam kunnen worden afgeleverd.
 

Gerelateerd nieuws

Gamen goed voor probleemoplossend vermogen

Gamen goed voor probleemoplossend vermogen

Goed nieuws voor gamers! Hun favoriete bezigheid blijkt het vermogen te scherpen om nieuwe problemen op te lossen door patronen te herkennen, verbanden te leggen en logisch te redeneren.

Wat is de waarde van vakmanschap in een digitale wereld? (documentaire)

Wat is de waarde van vakmanschap in een digitale wereld? (documentaire)

De westerse wereld gaat ervan uit dat er 10.000 uren studie nodig zijn om een expert te worden op een bepaald vakgebied. In Japan is dit 60.000 uur, het equivalent van 8 uur per dag, 250 dagen per jaar werken over een…

Werken aan grootste windturbine ooit

Werken aan grootste windturbine ooit

De Haliade-X van GE Renewable Energy is de grootste en meest krachtige windturbine ter wereld. De komende vijf jaar wordt de turbine getest op de Maasvlakte. Met een nog nooit vertoonde capaciteit van 12 megawatt kan een…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Pilz configureerbare besturingssystemen volop in ontwikkeling

De configureerbare besturingssystemen PNOZmulti 2 van Pilz hebben veel functies en zijn flexibel inzetbaar. U kunt de...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

26 maart 2019, Veenendaal

Industrial Ethernet 2019

Industrial Ethernet biedt voordelen als snelheid, kostenreductie, diagnose mogelijkheden en remote...

Meer agendapunten »