Dromen over nanotech Vier veelbelovende nano-ontwikkelingen

Nanotechnologie verandert onze wereld. Binnen tien jaar kunnen we medicijnen in het lichaam misschien wel reguleren met behulp van wifi. Maar wat is ’t precies? En wie zijn er allemaal mee bezig?

Illustratie Roel Venderbosch

De lijst met onderzoeksonderwerpen van het Kavli Institute of NanoScience in Delft leest als een onbegrijpelijke sciencefiction-roman. In dit onderzoekscentrum, een van de grootste van de wereld in zijn soort, zijn ze bezig met nanofabricage met deeltjesstralen, quantumtransport, synthetische biologie, moleculaire machines. Of wat dacht je van atoomkrachtmicroscopie?

Nanotechnologie is de techniek die het mogelijk maakt om met deeltjes te werken die zo groot zijn als nanometers: een miljardste van een meter. Het is wetenschap op atoomniveau.

Nano is een nogal breed vakgebied – waar ze bovendien houden van termen die het midden houden tussen nerderig en apocalyptisch. Spannend, maar ook abstract. Wat als je beslist om carrière te maken in deze technologie; waar werk je dan concreet aan de komende jaren? En misschien nog wel belangrijker: wat kun je binnen een jaar of tien bereiken?

„Nanotechnologie is nu ongeveer waar transistors waren in het midden van de twintigste eeuw”, zegt hoogleraar Cees Dekker, die directeur is van het Kavli Institute. Transistoren zijn de bouwstenen van computerchips. „Toen kon je ook niet voorspellen dat er uiteindelijk internet zou komen” – maar de mensen die toen aan de technologie werkten, hebben daar wel de basis voor gelegd, wil hij maar zeggen.

De razendsnelle ontwikkelingen in computertechnologie worden mogelijk gemaakt door de zogeheten Wet van Moore, die beschrijft hoe chips ongeveer elke anderhalf jaar verdubbelen qua capaciteit. „In de belangrijkste deelgebieden van nanotechnologie gaat de ontwikkeling nog veel sneller dan de Wet van Moore”, zegt Dekker.

DNA is hot

Welke nanovindingen kunnen we de komende jaren verwachten?

De laatste tijd gaat de meeste aandacht uit naar onderzoeksgebieden zoals kwantumcomputers (computers die veel sneller kunnen zijn dan de huidige computers) en grafeen (een nieuw materiaal met een dikte van één atoom met allerlei veelbelovende eigenschappen). Maar de meest concrete toepassingen ziet Dekker in het grensvlak tussen biologie en nanotechnologie, zijn eigen onderzoeksgebied.

„Het snelst gaat het op het gebied van DNA-sequencing.” Dat is technologie die het mogelijk maakt om de volgorde van de ‘letters’ van iemands DNA uit te lezen. Daaruit kun je zijn volledige genetische profiel halen. „Daar is nu al een enorme markt voor aan het ontstaan. Het duurt denk ik niet lang meer voordat je bij de dokter je DNA laat ‘sequencen’ zodat hij op basis daarvan veel gerichtere behandelingen kan doen.”

Het gaat inderdaad snel met die technologie. De Amerikaanse marktleider Illumina, dat de populairste machines maakt om DNA mee te lezen, behaalde vorig jaar een omzet van ongeveer 2,4 miljard euro. Het maakte ruim 458 miljoen euro winst.

„Of denk aan systemen die medicijnen in je lichaam heel precies kunnen afleveren op de juiste plek”, zegt Dekker. „Daarmee is men al heel ver en er komen binnen tien jaar concrete producten op de markt. Misschien kun je de activiteit van medicijnen in het lichaam zelfs wel reguleren met behulp van wifi.” Ook dat wordt mogelijk met doorbraken in nanotechnologie.

Ook Google doet mee

Als je in die tak van sport terecht wilt komen, zijn grote farmaceutische bedrijven de meest voor de hand liggende plekken om te solliciteren. Bedrijven als Roche, Bayer en Pfizer investeren de laatste jaren veel in afdelingen die innovatieve methoden ontwikkelen voor zogeheten drug delivery met behulp van nanotechnologie.

En zelfs Google zet erop in. Dat bedrijf toonde onlangs een concept van een armband die deeltjes op nanoschaal kan herkennen in het bloed, om zo hartaanvallen en misschien zelfs kanker in een vroeg stadium te kunnen detecteren.

In Nederland zijn chemieconcern DSM, chipmachinefabrikant ASML en technologiebedrijf Philips de bedrijven die het meest communiceren over hun activiteiten op het gebied van nanotech. Ook onderzoeksinstituten zoals TNO en technische universiteiten in Delft, Eindhoven en Twente doen er veel mee. Ook veel startups houden zich ermee bezig, op allerlei verschillende manieren.

Inzicht in hoe het leven werkt

Net zoals elke andere technologie die zich zo stormachtig ontwikkelt, roept nanotech veel vragen op. Af en toe verschijnen er onderzoeken die wijzen op de risico’s. Een terugkerend thema zijn de zogeheten nanodeeltjes, restproducten ter grootte van een of enkele atomen die misschien giftig zijn en zo veel schade aan zouden kunnen richten. Dekker: „Ja natuurlijk zijn er risico’s, net zoals bij alle chemicaliën. Maar er is ook bangmakerij die niet op bewijzen is gebaseerd.”

Geen reden om niet in de nanotech te gaan, vindt hij. „Nanotechnologie is een manier om inzicht te krijgen in hoe het leven werkt, hoe het is opgebouwd tot in de kleinste details.” En om daar een beetje mee te kunnen spelen. Zodat je misschien zelf nog eens een nieuwe sciencefiction-achtige term kunt bedenken.