Minibuisjes die alleen kleine moleculen doorlaten

Onder chemici staan de zogenaamde 'nanotubes' - minuscule holle buisjes - sterk in de belangstelling.

Er liggen toepassingsmogelijkheden in de chemie, de katalyse en de moleculaire elektronica. Onderzoekers van het Scripps Research Institute in La Jolla, Californië, berichten in Nature (25 november) over de ontwikkeling van een nieuw soort nanobuisje. Het wordt gemaakt uit op elkaar gestapelde cyclische polypeptiden, verbonden door een stevig netwerk van waterstofbruggen. Deze buizen, met open uiteinden, hebben een onvoorstelbaar kleine inwendige doorsnee van 0,7 tot 0,8 nanometer (een nanometer is 10- m) en zijn enkele honderden nanometers lang.

Ze ontstaan 'vanzelf'. Onder de juiste omstandigheden groeperen de peptide-bouwstenen in een oplossing zichzelf in de loop van enkele uren spontaan tot staafvormige buisjes, die men vervolgens kan centrifugeren en schoonspoelen.

Met behulp van verschillende moleculaire analysetechnieken hebben de onderzoekers uit La Jolla vastgesteld hoe het driedimensionale model van zo'n bundel buizen er precies uit ziet. Onder de transmissie elektronen microscoop is te zien hoe honderden dicht op elkaar gepakte nanobuisjes tot een keurige bundel zijn gegroepeerd. Het geheel is zo gegroepeerd, dat het een minimum aan ruimte inneemt.

Volgens de onderzoekers zal men met de nu beschreven methode de komende jaren in het laboratorium een heel scala aan soortgelijke organische buizen kunnen creëren, met specifieke interne doorsnee en bepaalde gewenste oppervlaktekarakteristieken. Zulke buisjes kunnen bijvoorbeeld worden toegepast om biologische kanalen en poriënstructuren na te bootsen of om de chemische en fysische eigenschappen van 'opgesloten' moleculen te bestuderen. Ook zijn er nieuwe optische en elektronische toepassingen denkbaar.

    • Marion de Boo