Naja mossambica.

Een schoolklas in Californië heeft nanodeeltjes ontwikkeld die zich specifiek binden aan het gif van de spuwende cobra. Of ze echt werken als tegengif in mensen moet nog worden uitgeprobeerd. Maar áls het werkt heb je voor het eerst iets in dit genre dat buiten de koelkast kan worden bewaard, schrijft ChemistryWorld.

De toepassing van molecular imprinting leverde negen leerlingen van Laguna Beach High School een publicatie in het Britse blad Chemical Communications op. Hun leraar Steven Sogo, die wel vaker originele proefjes bedenkt, werd dit voorjaar bovendien beloond met een Science Award for Excellence in Inquiry-Based Science Teaching.

Het idee van molecular imprinting dook een paar jaar geleden voor het eerst op. Het komt er op neer dat je een eiwit letterlijk afgiet door er acrylamides op te laten polymeriseren. Na afloop verwijder je het eiwit, waarna je een nano-polyacrylamideklontje overhoudt dat precies past op een ander exemplaar van hetzelfde eiwitmolecuul. Net alsof het een antilichaam is.

Het verschil met echte antilichamen is uiteraard dat polyacrylamide vele malen stabieler is dan de eiwitstructuur van een natuurlijk antilichaam, en dus ook langer houdbaar en beter bestand tegen hitte.

In dit geval diende het cytotoxine van Naja mossambica mossambica als mal. Die soort uit zuidelijk Afrika geldt als een van de gevaarlijkste slangen ter wereld, mede omdat hij niet alleen bijt maar ook gif spuwt naar zijn tegenstander. Dat gif bestaat uit kleine eiwitketens van zo’n 60 aminozuren. Omdat er relatief veel lysine en arginine tussen zit zijn ze sterk basisch, en in gevouwen toestand steken er drie hydrofobe lussen uit die zich in de lipide bilagen van de celmembranen van het slachtoffer kunnen wringen.

De kunst is dan om de acrylamide-monomeermix zo samen te stellen dat hij goed op dit specifieke type eiwit hecht. Dat bereikten de leerlingen door er 5 procent acrylzuur doorheen te doen en 40 procent tert-butylacrylamide voor het hydrofobe effect.

Proefjes met gel-elektroforese bewezen dat de nanodeeltjes inderdaad selectief het toxine binden als je ze toevoegt aan een mengsel van eiwitten. En experimenten met varkensbloed lieten zien dat de nanodeeltjes het gif inderdaad vrijwel volledig kunnen neutraliseren.

Sogo is er een paar jaar mee bezig geweest. Hij zette telkens de besten van de klas gedurende één jaar op het project, waarna ze de resultaten aan de volgende klas moesten overdragen - óók heel leerzaam.

bron: ChemistryWorld

Onderwerpen