28 september 2016
Met grafeen door het lichaam reizen
Het is onderzoekers voor het eerst gelukt grafeen op een stabiele laag vetten,
ofwel lipiden, te plaatsen. Omringd door een beschermende laag van lipiden zou
grafeen in het lichaam als een veelzijdige sensor kunnen dienen. De resultaten
zijn de eerste stap naar zo'n omhulsel en zijn op 28 september 2017
gepubliceerd in het blad Nanoscale.
In tegenstelling tot bij eerder onderzoek observeerden de wetenschappers een
stabiele structuur toen ze grafeen op een enkele laag lipiden plaatsten. Voor
de resultaten is een patent aangevraagd. Promovendus Lia Lima en haar collega's
deden deze ontdekking onder leiding van chemicus Grégory Schneider.
Grafeen
Grafeen is een materiaal dat bestaat uit één enkele laag koolstofatomen. Het is
extreem dun, sterk en buigzaam. Daarnaast is grafeen gewild in de technische
wereld omdat het elektriciteit zeer effectief geleidt. De toepassingen voor
grafeen zijn uiteenlopend. 'Grafeen is bijzonder gevoelig en kan in het lichaam
reageren op zijn omgeving', aldus Schneider. Toekomstige toepassingen in het
menselijk lichaam zijn daarom onder andere biosensoren en systemen die de
juiste plek aanwijzen voor het uitvoeren van een diagnose.
Binden met grafeen
Om grafeen geschikt te maken voor deze toepassingen wordt het vaak gekoppeld
aan harde anorganische stoffen. Dit is echter niet ideaal voor gebruik in het
lichaam. Daarom zoeken wetenschappers ook naar zachte, organische moleculen om
aan grafeen te binden, in dit geval lipiden.
Lipiden op grafeen
Lipiden zijn vetten die onder andere terug te vinden zijn in de beschermlaag
van een cel - het celmembraan. Dit membraan bestaat uit een dubbele laag
lipiden. Wanneer grafeen tussen deze twee lagen geplaatst kan worden, kan het
onbelemmerd op reis door het menselijk lichaam. 'Een methode die bij
kankermedicijnen ook wordt gebruikt', licht Schneider toe. 'We hebben een
enkele laag lipiden in het laboratorium gemaakt en grafeen er bovenop
geplaatst: een eerste stap in het nabootsen van een celmembraan.'
Metingen
In hun onderzoek ontdekten de wetenschappers dat een afzonderlijke laag lipiden
een goede ondersteuning biedt aan grafeen. De onderzoekers gebruikten
infraroodmetingen om de stabiliteit van de laag lipiden aan te tonen. Ze zagen
verder dat de lipiden de elektrische geleiding van grafeen verbeteren. Dit
effect van lipiden is veelbelovend voor toekomstige toepassingen. Verbeteringen
van de elektrische geleiding maken het namelijk mogelijk om de elektrische
signalen van grafeen in het lichaam te meten. Deze signalen zeggen iets over de
omgeving waarin grafeen zich bevindt, zoals de zuurtegraad of de aanwezigheid
van bepaalde eiwitten.
Nanosensor
Uiteindelijk zou grafeen, gestabiliseerd door lipiden, als sensor door het
lichaam kunnen reizen. 'Zo ver zijn we echter nog lang niet', zegt Schneider.
'De volgende stap is om lipiden aan beide kanten van grafeen te plaatsen, als
een sandwich.'
De publicatie
De publicatie
[http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/nr/c6nr05706c#!divAbstract] ;
is halverwege oktober op de voorkant van Nanoscale te zien.
Noot voor de pers, niet voor publicatie
Voor meer informatie kunt u contact opnemen met:
Gregory Schneider (spreekt alleen Engels): 071-5272700 /
[g.f.schneider@xxxxxxxxxxxxxxxxxx]
Inès van Arkel, Adviseur wetenschapscommunicatie: 071-5273282 /
[i.van.arkel@xxxxxxxxxxxxxxxx]
Over de Universiteit Leiden
De Universiteit Leiden is een internationaal georiënteerde
onderzoeksuniversiteit. De universiteit biedt hoogwaardig onderzoek en
academisch onderwijs in het alfa- gamma- en bètadomein. De Universiteit Leiden
[http://www.leidenuniv.nl] heeft 5.500 mensen in dienst en leidt 25.800 ;
studenten op.
Volg ons
Aanmelden voor de nieuwsbrief
[http://www.nieuwsbrief.leidenuniv.nl/contact/adres.html]
Afmelden voor persberichten van de Universiteit Leiden
http://persberichten.cmail19.com/t/d-u-drciyt-jlkyurili-o/
Meer nieuws- en persberichten vindt u op onze nieuwspagina
[http://www.nieuws.leidenuniv.nl/].
