spacer.png, 0 kB
Volg Cursor via Twitter Volg Cursor via Facebook Cursor RSS feed
spacer.png, 0 kB

spacer.png, 0 kB

Mini-antennes zijn samen sterker

To pi or not to pi

Een podium vol met vrouwen
Cursor in PDF formaatCursor als PDF
Special Cursor 50 jaarSpecial Cursor 50 jaar
PrintE-mail Tweet dit artikel Deel dit artikel op Facebook
TU/e-onderzoek naar botgroei haalt cover Science
19 maart 2009 - Onderzoekers van de TU/e-faculteit Scheikundige Technologie hebben voor het eerst de vroegste stadia van biomineralisatie in beeld gebracht. De resultaten leveren meer begrip op over de vorming van botten, tanden en schelpen. Vrijdag 13 maart was dit het coververhaal van het gerenommeerde tijdschrift Science.

Het onderzoek stond onder leiding van dr. Nico Sommerdijk. Het team bracht met ’s werelds modernste elektronenmicroscoop de nanodeeltjes in beeld die aan de basis staan van het zogeheten ‘biomineralisatieproces’, de gecontroleerde vorming van harde structuren door levende wezens. Een voorbeeld hiervan is de groei van schelpen.

De onderzoekers maakten in een oplossing van calciumcarbonaat -het basismateriaal van schelpen- kleine clusters met een doorsnede van 0,7 nanometer zichtbaar. Ze toonden als eerste aan dat deze clusters, die slechts ongeveer vijf moleculen calciumcarbonaat bevatten, het begin vormen van het groeiproces.

Deze ‘pre-nucleatie-clusters’ aggregeren tot nanodeeltjes met een gemiddelde diameter van dertig nanometer. Het door de onderzoekers aangebrachte organische oppervlak zorgt ervoor dat deze nanodeeltjes kunnen uitgroeien tot grotere deeltjes waaruit uiteindelijk de grotere, kristallijne structuur gevormd wordt. De organische stuurt heel precies op welke wijze het mineraal uitgroeit tot een volwaardig biomineraal.

Het team maakte gebruik van een bijzondere elektronenmicroscoop: de cryoTitan van FEI Company. Met behulp van hoge resolutiebeelden en driedimensionale opnames lieten ze zien hoe de clusters in de oplossing samenklonteren tot grotere, ongeordende nanodeeltjes met een gemiddelde diameter van zo’n dertig nanometer.

De onderzoeksresultaten zijn van belang voor het onderzoek naar botgroei en botvervangende materialen. “We hebben zwaarwegende aanwijzingen dat de resultaten ook gelden voor calciumfosfaat, het materiaal waar botten en tanden uit bestaan”, vertelt Sommerdijk. En ook de vorming van ijzeroxide -roest- lijkt op dezelfde manier te verlopen. IJzeroxide wordt door bepaalde bacteriën gebruikt om nanomagneetjes te maken. Doel van het onderzoek is om uiteindelijk zelf dit soort nanotechnologische materialen te kunnen maken, op dezelfde wijze gestuurd als in de natuur blijkbaar gebeurt: door een subtiel samenspel van organische en anorganische materialen.

Sommerdijk heeft dit werk uitgevoerd met een Vidi-subsidie van onderzoeksorganisatie NWO. De cryo-TEM-apparatuur is deels gefinancierd door een NWO groot subsidie./.