Moleculaire motor: biologische toepassingen een stap dichterbij › City of Talent

Moleculaire motor: biologische toepassingen een stap dichterbij

Moleculaire motor: biologische toepassingen een stap dichterbij

Moleculaire motor: biologische toepassingen een stap dichterbij

di, 19 december 2017

De moleculaire motoren van Ben Feringa zijn baanbrekend, maar ze missen één belangrijke eigenschap wat biomedische toepassingen nog in de weg staat: ze lossen niet op in water. En dat is lastig, aangezien ons lichaam voor meer dan de helft uit water bestaat. Anouk Lubbe zette in haar promotieonderzoek de belangrijke eerste stappen om dit mogelijk te maken.

Even als opfrisser over die moleculaire motoren; hoe zat het ook alweer? Moleculaire motoren zijn superkleine biologische machines die ervoor zorgen dat de meeste vormen van beweging in een cel plaatsvinden. De afgelopen 20 jaar is er aan de Rijksuniversiteit Groningen veel onderzoek gedaan naar synthetische varianten van deze motoren, in het lab van Ben Feringa. Hij won de Nobelprijs met dit onderzoek. De synthetische moleculen zijn geïnspireerd op biologische motoren en kunnen zelfs onder invloed van licht om hun as draaien.

Slimme materialen
Het onderzoek naar moleculaire motoren is al een eind op weg. Zo begrijpen onderzoekers de fundamentele eigenschappen van synthetische motoren inmiddels goed en kunnen ze eigenschappen als draaisnelheid en absorptiegolflengte naar wens aanpassen. En ook de stappen naar toepassingen van synthetische motoren vonden de afgelopen jaren plaats. Zo kun je denken aan slimme materialen of katalyse.

Lastig biologisch toepasbaar
Het grappige is dat de synthetische moleculaire motoren zijn geïnspireerd op de natuur, alleen zijn de biologische toepassingen juist heel zeldzaam. Hoe dat kan? Het type moleculaire motor dat ontwikkeld is, is namelijk hydrofoob: het lost niet op in water. Anouk Lubbe heeft met haar onderzoek de eerste stappen gezet om de synthetische moleculaire motoren toch toepassing te geven in biologische omgevingen. Ze ontwikkelde een aanpassing aan de structuur, waardoor de motor wel op kan lossen en functioneren in water.
Lubbe keek ook naar de rotatie in een model voor de celmembraan en paste de moleculaire motoren toe om te structuur van DNA te beïnvloeden. Daarnaast gebruikte ze moleculaire motoren in fotofarmacologie. Dat is het onderzoeksveld waarin licht gebruikt wordt om de activiteit van geneesmiddelen te reguleren.

Pas het begin
Toch is dit pas het begin van het onderzoek rond moleculaire motoren in biomedische toepassingen. Het proefschrift van Lubbe nu de basis voor vervolgonderzoek waarin biologische functies met licht beïnvloed en gecontroleerd kunnen worden.