TU/e-onderzoekers hebben zelfassemblage onder controle
Geplaatst: 21 april, 2009
Onderzoekers van TU/e-faculteit Scheikundige Technologie zijn erin
geslaagd de zelfassemblage van guanosine, één van de bouwstenen van
ons DNA, tot in detail te controleren. Hiermee komen de onderzoekers,
onder leiding van prof.dr. Bert Meijer, weer een stap dichterbij de
bouw van kunstmatige supramoleculaire structuren.
Prof.dr. Bert Meijer. Foto: Bart van Overbeeke
De onderzoeksresultaten werden op zondag 19 april gepubliceerd op de
site van Nature Chemistry.
Zelfassemblage, waarbij moleculen uit zichzelf bepaalde structuren
vormen, is door de natuur in hoge mate geperfectioneerd: ook in ons
lichaam voeren talloze nanomachientjes de hun toebedeelde taken uit,
zoals het transporteren van stoffen door lichaamscellen.
Onderzoekers proberen op kunstmatige wijze vergelijkbare moleculaire
machines creëren, die de weg vrij kunnen maken voor massaproductie van
nanomaterialen, nanogeneesmiddelen en nano-elektronica.
De Eindhovense onderzoekers,die samenwerkten met twee onderzoekers van
de Universiteit Utrecht, maakten gebruik van de elektrische
Coulombkracht tussen positief en negatief geladen ionen om de
guanosinemoleculen (de letter G van het genetische alfabet) bij elkaar
te brengen.
De moleculen verzamelden zich rondom een positief geladen kaliumion,
waar ze bindingen met elkaar aangaan en een zogeheten G-quadruplex
(bestaande uit vier moleculen) vormen. Deze quadruplexen klonteren op
hun beurt weer samen - afhankelijk van de aard van de vloeistof waarin
ze zich bevinden, zo toonden de TU/eers aan.
Door de Coulombinteracties tussen de negatieve ionen en de kaliumionen
in onze oplossing te beïnvloeden, kunnen we het precieze aantal
moleculen in het complex controleren, vertelt dr. Albert Schenning,
die bij het onderzoek betrokken was. Ze kunnen precies bepalen hoeveel
van de guanosinemoleculen samen een complex vormen. Zo maken we op
bestelling complexen met wel 24 guanosinemoleculen. Dat is nog niet
eerder vertoond, zegt Schenning.
De verwachting is dat deze methode nieuwe deuren opent voor het
reguleren van zelfassemblerende structuren.
Technische Universiteit Eindhoven