Superkleine scheidingstechniek op de voorkant van Analytical Chemistry
Onderzoekers van het Leiden/Amsterdam Centre for Drug Research en het Netherlands Metabolomics Centre hebben een van ’s werelds kleinste scheidingstechnieken weten te ontwikkelen door nanofluidische en elektrokinetische effecten te combineren. Vorige week verscheen hun onderzoek op de voorkant van het toonaangevende tijdschrift Analytical Chemistry. De scheidingstechniek heeft vele potentiële toepassingen in de gezondheidszorg van de toekomst.
Scheiding
De onderzoekers gebruikten een nanokanaal om ionen weg te pompen van een vloeistof, waardoor lokaal een depletiezone werd gevormd. Aan de rand van deze depletiezone konden biologische analyten worden gescheiden. “Deze scheiding ontstaat doordat ionen zich verplaatsen in een veranderend elektrisch veld, waardoor ze van snelheid veranderen”, zo vertellen de auteurs, Jos Quist en Kjeld Janssen. “Je kunt die depletiezone vergelijken met een verkeerslicht: wanneer het op rood springt, stopt het verkeer. De snelste auto’s komen vooraan te staan, de langzamere achteraan. In ons geval zijn de auto’s de moleculen die we willen scheiden.”
Chip
“We gebruiken een chip die de oppervlakte heeft van een vingertop”, legt dr. Heiko van der Linden uit. “We hebben nano- en microfluidische kanalen in glas gefabriceerd. De uitdaging was om kanalen te maken die tot 50 nanometer dun zijn. Ter vergelijking, een haartje heeft typisch een dikte van ongeveer 100 micrometer. Je zou zo’n haar in 2000 plakjes moeten snijden om tot een hoogte van 50 nm te komen. Bepaald niet eenvoudig, maar gelukkig hadden we een uitstekende samenwerking met de groep van prof. Aarts, die ons de beschikking gaf over de extreem precieze apparatuur die dit mogelijk maakte”
Metabolomics
Prof. Hankemeier ziet erg veel potientieel in deze scheidingstechniek. “Je kunt het inbouwen in draagbare apparatuur, zodat je ter plekke allerlei metabolieten kan meten. Bijvoorbeeld aan het ziekenhuisbed, in de ambulance of zelfs in de woonkamer. Met deze technologie kunnen we honderden monsters tegelijkertijd analyseren. Daar willen we heen”, zegt Hankemeier, ”we willen het menselijke metaboloom kunnen meten, met extreme snelheid en lage kosten, zodat we op ieder gewenst tijdstip de iemands gezondheidstoestand kunnen bepalen. Dit heeft enorme implicaties voor ziektepreventie en gepersonaliseerde gezondheidszorg”.