Zijdevezels onder de microscoop

Je kunt met een combinatie van grafeen en zijde een materiaal produceren dat flexibel, sterk, geleidend en geschikt voor celgroei is. Dit schrijven wetenschappers van het Zwitserse Federale Instituut van Technologie (ETH) deze week in ACS Macro Letters. Het is op deze manier misschien mogelijk om grafeen te gebruiken om de opbouw van op eiwitgebaseerde materialen te sturen.

De onderzoekers combineerden grafeen en zijde-eiwitten en zagen daarbij spontaan zijdevezels ontstaan. Met een atomic force microscoop zagen ze laagjes die leken op een kralenketting. Dit lijkt qua structuur meer op spinnenzijde dan de zijdewormzijde die de wetenschappers gebruikten. ‘De grafeen had de opbouw van de zijde in nieuwe banen geleid,’ zegt Raffaele Mezzenga, hoofd van de onderzoeksgroep in Zürich.

Grote vellen van dit materiaal bleken honderd keer geleidender en tien keer steviger dan puur grafeenoxide, maar zijn flexibel genoeg om in een knoop te binden. Grafeenoxide is de geoxideerde vorm van grafeen, waar de onderzoekers mee begonnen. De onderzoekers bevestigden de biocompatibiliteit van het materiaal door menselijke baarmoederhalskankercellen op het oppervlak te laten groeien. Het oppervlak waarop de cellen groeiden was vijf keer groter dan bij normaal grafeen.

Het productieproces bestaat uit best veel stappen. Dat maakt mogelijke toepassingen moeilijk, vindt Pierangelo Metrangolo van de Polytechnische Universiteit van Milaan. ‘Dit is een manier om zijde zichzelf te laten opbouwen, wat meestal geen makkelijke klus is in een lab. Maar ik ben benieuwd of je dit materiaal op grote schaal kan maken. Het verwerkingsproces kan nogal lastig zijn.’

De onderzoekers deden de ontdekking eigenlijk per ongeluk. Ze onderzochten zijde als kandidaat om amyloïdevezels - je weet wel, die dingen die Alzheimer schijnen te veroorzaken - te vervangen. Deze gebruikten ze eerder in combinatie met grafeen om sensoren te maken die vochtniveaus of enzymactiviteit meten. Ze hoopten met zijde deze sensoren sterker te maken.

Bron: C&EN

Onderwerpen