Bouwen met minuscule deeltjes

Nanotechnologie, materiaal- bewerking op zeer kleine schaal, speelt voorlopig alleen een rol in sciencefictionfilms. Gisteren spraken ingewijden over mogelijke toepassingen.

Over de vraag of nanotechnologie de wereld gaat veranderen kun je geanimeerd debatteren zonder vast te stellen wat het nu eigenlijk is. Futuroloog Marcel Bullinga leidde gisteren een discussie over het onderwerp voor een paar honderd belangstellenden in een auditoriumzaal van de Technische Universiteit Eindhoven.

Bullinga gaf het publiek ,,een helikopterkijk'' op ,,de beloftes'' van nanotechnologie, een containerbegrip voor materiaalbewerking door wetenschappers (fysici, scheikundigen, biologen) op zeer kleine schaal. Nano staat voor nanometer, een miljoenste millimeter, ruwweg de omvang van een klein molecuul (of een handvol atomen), de kleinste bouwstenen waarmee nanotechnologen proberen te werken.

De futuroloog kwam met voorspellingen die varieerden van `vrij waarschijnlijk' tot `utopie'. Dat was niet alleen zijn verdienste, want Bullinga (,,normaal spreek ik voor bestuursvoorzitters en topambtenaren'') baseert zich op claims van wetenschappers en van het internet geplukte rapporten van gerenommeerde bedrijven en instanties zoals de Europese Unie, Siemens, de CIA en de National Science Foundation.

Tot de geloofwaardiger nanoproducten die hij opsomde behoren postzegelgrote batterijen, `intelligente kleding' (met detectoren voor bijvoorbeeld zweet of bloeddruk), zelfreinigende ramen en zeer efficiënte brandstofcellen.

Utopisch lijken daarentegen de door hem geciteerde voorspelling dat kanker straks een triviale ziekte is (dankzij minuscule pillen bijvoorbeeld die onfeilbaar hun doel vinden), dat nanotechnologie het wereldenergieprobleem kan oplossen of dat er aan grondstoffen geen gebrek meer zal bestaan (we kunnen materialen naar wens atoom voor atoom gaan samenstellen).

Speculeren over de mogelijkheden van nanotechnologie is spannend. Dat komt doordat er nog een enorm gat bestaat tussen een beperkt aantal bestaande toepassingen (computerchips met schakelingen van een paar tientallen nanometers dik, kleine reflecterende deeltjes in zonnebrand, nanobuisjes als versterking van tennisrackets) en revolutionaire toekomstperspectieven (nano-robotjes bijvoorbeeld, minuscule machientjes die zichzelf kunnen vermenigvuldigen, zie kader).

Een te veelomvattende discussie over mogelijke toepassingen bleef in Eindhoven achterwege dankzij de presentatie van Jeroen Nieuwenhuis, werkzaam bij Philips' Natlab. Hij vertelde over zijn werk aan zogeheten biosensoren, chips die zeer lage concentraties stoffen (in het bloed) kunnen omzetten in een meetbaar elektrisch signaal. Dat gebeurt via tussenstappen: magnetische bolletjes worden vastgeknoopt aan antilichamen (moleculen die zich hechten aan de te detecteren lichaamsstoffen). Dit duo (antilichaam en nanobolletje) hecht zich vervolgens aan het oppervlak van een biochip met een sensor die het magnetische veld van de bolletjes detecteert. Dat signaal wordt tenslotte omgezet in een meetbaar elektrisch signaal.

Voor dit soort biosensoren is de naam nanotechnologie op zijn plaats gezien de dimensies van de schakelingen op de chip, de sensoren en de magnetische bolletjes. De biosensoren figureerden ook in de visie van futuroloog Bullinga: ze zouden patiënten kunnen helpen om voortaan thuis zelf diagnoses te stellen, daar zou geen huisarts meer aan te pas hoeven te komen.

Nieuwenhuis zelf was wat voorzichtiger, ook al wees hij erop dat zelfdiagnose in sommige gevallen nu al praktijk is (denk aan zwangerschapstests of de elektronische glucosemeter voor suikerpatiënten).

Philips wil met zijn biosensoren over een aantal jaren in de eerste plaats specialisten in ziekenhuizen overtuigen. In een later stadium zouden ze tijd kunnen besparen doordat huisartsen een bloedmonster in hun praktijk zelf kunnen testen en het dus niet meer naar een laboratorium hoeven te sturen.

Ongeveer de helft van het aanwezige publiek hield zijn twijfels. Zij deelden de mening van een studente die meende dat de riscico's van deze vorm van thuisdokteren te groot zijn en dat Philips ,,te optimistische verwachtingen heeft over wat patiënten zelf kunnen''.

    • Michiel van Nieuwstadt