Luister naar

Moleculen straks onder scanner

Nieuws
Eiwitten, moleculen – al het kleine dat er in ons lichaam toe doet – kan in de toekomst net als wijzelf onder de scanner. Delftse natuurkundigen ontwikkelden een MRI-variant die werkt tot op de schaal van atomen. Mogelijk kan de nieuwe techniek een rol spelen bij het doorgronden van ziekten.
zaterdag 28 december 2019 om 03:00

Amsterdam

Waar de MRI-scanner in het ziekenhuis de hersenen in je hoofd in kaart brengt, gaat de nieuwe atomaire variant een flinke stap verder. ‘Hersenscans kijken naar miljarden atomen tegelijk, maar met onze beeldtechniek kun je moleculen atoom voor atoom in kaart brengen’, zegt hoofdonderzoeker Tim Taminiau van TU Delft. Samen met collega’s beschrijft hij in het vakblad Nature hoe hij met die nieuwe techniek een driedimensionaal beeld maakte van een systeem van 27 deeltjes.

Dat natuurkundigen eiwitten en andere moleculen nauwkeurig in kaart willen brengen, komt niet alleen voort uit nieuwsgierigheid naar de werking van de wereld op haar allerkleinste schaal. Zo spelen eiwitten bijvoorbeeld een belangrijke rol bij sommige ziekten. De werkzame stoffen in medicijnen bestaan uit kleinere moleculen die aan die eiwitten vastklinken. Wie een geneesmiddel wil ontwikkelen of precies wil weten hoe een bestaand geneesmiddel werkt, moet dus onder meer goed begrijpen hoe die moleculen aan elkaar vastklinken. Dat is theoretisch mogelijk met een MRI-scanner met atoomresolutie. Bij het bouwen van hun scanner maakten de fysici gebruik van het feit dat de meeste atomen zich gedragen als kleine magneetjes. De door Taminiau met zijn collega’s ontwikkelde techniek blijkt in staat om niet alleen het grootschalige gedrag van het resulterende magneetveld te zien, maar ook de bijdrage – en locatie – van elk individueel minimagneetje.

Overigens beschikken natuurkundigen op dit moment al over technieken die individuele atomen van voorwerpen in kaart kunnen brengen, al blijven die vooralsnog – letterlijk – steken aan het oppervlak. ‘Daarmee kun je niet binnenin materialen kijken’, zegt Taminiau. ‘Onze techniek is echter driedimensionaal.’

grote potentie

Fysicus Tjerk Oosterkamp (Universiteit Leiden) werkt zelf ook aan atomaire varianten van de MRI-scanner en is onder de indruk van het werk van de groep uit Delft. ‘Dit is prachtig onderzoek’, zegt hij. ‘Eiwitten driedimensionaal in kaart brengen is een belangrijk doel in ons vakgebied. Met dit resultaat halen ze nu een hogere resolutie dan met de techniek waaraan we hier in Leiden werken. Maar we geven niet op: het is belangrijk om veel dieper in moleculen te kunnen kijken dan zij nu kunnen.’

De potentie van dit soort technieken is groot. Niet alleen op het gebied van medicijnen, maar ook in de hoek van de biologie of materiaalkunde, zegt Taminiau. ‘Maar het is nog te vroeg om specifieke ziektes of materialen te benoemen die we hiermee kunnen onderzoeken.’ Daarom is volgens hem de huidige ontdekking vooral een mooie eerste stap. <

Mail de redactie
Mail de redactie
Heeft u een tip over dit onderwerp, ziet u een spelfout of feitelijke onjuistheid? We stellen het zeer op prijs als u ons daarover een bericht stuurt.
Afbeelding

De ja/ja-sticker heeft effect in Amsterdam: de hoeveelheid papierafval slinkt

Als je erg gesteld bent op je wekelijkse reclamefolders in je bus, moet je dat in Amsterdam expliciet melden op je brievenbus. Dat beleid blijkt de berg papierafval nu structureel te verkleinen.

Afbeelding

Watersnoodramp krijgt nauwelijks aandacht in voortgezet onderwijs

Het lukt middelbare scholen moeilijk de Watersnoodramp in te passen in het lesprogramma, constateert historicus Hubert Slings. Volgens hem wijzen geschiedenisdocenten en hun collega’s van aardrijkskunde naar elkaar.

Afbeelding

Mensenrechtencollege: Overheid lijkt bij demonstraties met twee maten te meten

Het demonstratierecht staat ‘ernstig onder druk’, schrijft het College voor de Rechten van de Mens. Zo lijkt de overheid volgens het instituut klimaatactivisten anders te behandelen dan demonstrerende boeren.

Afbeelding

Duizenden asielzoekers kunnen binnenkort op straat belanden, maar wie heeft daar het meeste last van?

Dat het de komende maanden weer misgaat in de asielopvang, lijkt vrijwel onvermijdelijk. Wie daar last van gaat hebben, daarover verschillen de meningen.

Afbeelding

De noordwester en het springtij bleken een dodelijke cocktail in 1953. Toch had de storm nog erger kunnen zijn

Wat gebeurt er als je een massa water door de nauwe opening van een trechter probeert te stuwen? Juist, dan hoopt het op. Het is in een notendop wat er gebeurde tijdens de watersnood van 1953.

Afbeelding

Kabinet trekt hulp aan probleemgezinnen strak: één gezin, één hulpplan, één regisseur

Gezinnen die kampen met een reeks problemen moeten door hun gemeenten worden geholpen met één alomvattend hulpplan, gecoördineerd door één regisseur.