Wetenschapsforum

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 als het werkt heb je voor het eerst een antigif dat buiten de koelkast kan worden bewaard.


Het antigif is gebaseerd op het zogenaamde molecular imprinting. Hierbij wordt als het ware een "afgietsel" gemaakt van een eiwit door er acrylamides op te laten polymeriseren. Na afloop wordt het eiwit verwijderd, waarna er een nano-polymeerdeeltje overblijft dat in principe selectief past op een ander exemplaar van hetzelfde eiwitmolecuul, net alsof het een antilichaam is. Met natuurlijk dat verschil dat het polymeer een pak stabieler en dus beter houdbaar is dan een echt, natuurlijk antilichaam.

De spuwende cobra (bron: Encyclopedia Britannica)


Negen leerlingen van de Laguna Beach High School in Californië kozen het gif van de Naja mossambica mossambica als doelwit. 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 peptideketens van zo’n 60 aminozuren die zich in de lipide dubbellagen van de celmembranen van het slachtoffer kunnen wringen. De uitdaging was om de optimale samenstelling van het polymeer te vinden, zodat het goed aan het gif hecht, wat de leerlingen bereikten met een mengsel dat 5 procent acrylzuur en 40 procent tert-butylacrylamide bevatte voor een optimale interactie met de hydrofobe delen van het gif. Tests gaven aan dat de nanodeeltjes selectief aan het toxine binden en het zo neutraliseren.


Leraar Steven Sogo, die omwille van zijn innovatieve lesprojecten al in de prijzen gevallen is, was al een paar jaar bezig met het project. Hij zette telkens de besten van de klas gedurende één jaar op het project, waarna ze de resultaten aan de volgende klas moesten overdragen. En, zo mag nu wel blijken, met resultaat: een publicatie in het tijdschrift Chemical Communications. Maar misschien nog belangrijker is de manier waarop middelbare scholieren in staat zijn om gemotiveerd kwalitatief onderzoek te verrichten, mits ze samenwerken en de juiste begeleiding krijgen.


Zoals te zien op C2W


Publicatie:

S. Piszkiewicz et al. Molecularly-imprinted nanoparticles that recognize Naja mossambica cytotoxins: binding studies and biological effects. Chem. Commun. 2013, 49, 5954-5956, DOI: 10.1039/C3CC42394H