Hoogleraar Lars Jeuken wil bacteriën inzetten voor duurzame brandstof
Per 1 augustus is Lars Jeuken gestart als hoogleraar Biophysical Chemistry bij het Leids Instituut voor Chemisch Onderzoek (LIC). Hij doet onderzoek op het snijvlak van biologie en scheikunde, maar er komt ook fysica en nanotechnologie bij kijken. Jeuken: ‘Door nanodeeltjes te koppelen aan eiwitten en bacteriën willen we zonne-energie direct omzetten in brandstof.’
Na zijn PhD in Leiden, zette Jeuken zijn onderzoekscarrière in 1999 voort in Oxford, waar hij zich verdiepte in bio-elektrochemie. Deze tak van elektrochemie houdt zich bezig met elektrochemische processen in levende organismen, zoals het transport van geladen deeltjes, de elektrische spanning over het membraan van een cel of de reactie van eiwitten aan elektrodes. In 2002 vertrok Jeuken naar Leeds met een fellowship van de Biotechnology and Biological Sciences Research Council. ‘Hier heb ik geleerd hoe elektrodes eruit zien op nanoschaal, op het niveau van moleculen dus.’
In Leeds ontwikkelde Jeuken een methode om membraaneiwitten te onderzoeken. ‘Veel van deze eiwitten hebben belangrijke functies in de energiehuishouding van biologische cellen,’ vertelt hij. ‘Dezelfde eiwitten voeren ook belangrijke reacties uit zoals de oxidatie van waterstof naar protonen, een essentieel proces in waterstofbatterijen.’
Bacteriën op zonne-energie
Jeuken wil de energiehuishouding van bacteriën nog beter begrijpen. ‘We willen met behulp van bacteriën duurzame energie produceren. We denken dat dat mogelijk is omdat veel chemische reacties in bacteriën ook belangrijk zijn in de omzetting van brandstof naar energie, zoals de eiwitten die ik eerder noemde.’
En dat is waar de nanotechnologie om de hoek komt kijken. Jeuken: ‘Hiervoor proberen we nanodeeltjes te koppelen aan membraaneiwitten van bacteriën. Deze nanodeeltjes kunnen als het ware zonlicht oogsten en de energie doorgeven aan bacteriën. Op deze manier willen we zonne-energie direct omzetten in brandstof.’
Nieuwe onderzoekswegen op de fiets
De plek in Leiden leek Jeuken op het lijf geschreven. ‘Het onderzoeksthema Fundamental research in Energy & Sustainability bij het LIC komt sterk overeen met dat van mij,’ vertelt hij. ‘Ook heeft Leiden sterke verbindingen met Delft, waar veel nanoscience plaatsvindt.’ Hij kijkt ernaar uit om samen te werken met nieuwe collega’s en nieuwe onderzoekswegen in te slaan. ‘Verder is het heerlijk om weer te kunnen fietsen zonder dat ik constant bang hoef te zijn voor automobilisten,’ grapt hij. ‘Het is hier voor fietsers veel veiliger in het verkeer.’
'Een aanwist voor zowel onderzoek als onderwijs'
Herman Overkleeft, wetenschappelijk directeur van het LIC, prijst zich erg gelukkig met de komst van Jeuken. ‘Met Lars halen we een gerenommeerde, zeer creatieve onderzoeker in huis die duurzaamheidsvragen aanpakt vanuit een biologische insteek. Hij zal op deze wijze een natuurlijke brug bouwen tussen de twee onderzoeksprofielen van het LIC ¬- chemische biologie en energie & duurzaamheid - en zo ons onderzoek versterken. Daarnaast halen we met Lars een uitstekend en zeer gedreven docent in huis die onze onderwijsprogramma’s op het brede gebied van zijn leeropdracht van de nodige diepgang zal voorzien.’
Eiwitten blokkeren om infecties tegen te gaan
Bij het LIC hoopt Jeuken zijn reeds lopende onderzoek naar bacterie-zonne-energie voort te zetten. Maar hij heeft meer plannen: ‘Ik zou graag nieuwe antibiotica willen ontwikkelen. Door specifiek eiwitten te blokkeren die werken op het energie-huishouden van bacteriën, kunnen we misschien wel infecties tegengaan. Het andere onderzoeksthema van het LIC, Fundamental research in Chemical Biology, biedt in ieder geval een fantastische basis voor zulk onderzoek!’