Een groep onderzoekers is erin geslaagd om het gedrag van in het lab gekweekte hartcellen te beïnvloeden met licht.
Dat grafeen ontzettend nuttig is, is inmiddels wel duidelijk. Het materiaal – dat uit een enkele laag koolstofatomen bestaat die zijn gerangschikt in een honingraatstructuur – heeft veel mogelijkheden, zoals warmte afvoeren en water filteren, en is een kei in het omzetten van licht in elektriciteit. Maar grafeen blijkt nu ook in het lab ontzettend nuttig te zijn.
Een groep wetenschappers van de University of California San Diego School of Medicine heeft namelijk ontdekt dat wanneer je hartcellen kweekt op grafeen je hun gedrag kunt controleren. Door simpelweg de cellen met licht te beschijnen, gaan ze bijvoorbeeld sneller kloppen.
Geleidend
Nu nog worden veel cellen of celculturen gekweekt op glazen of plastic petrischaaltjes. Maar beide materialen zijn isolatoren; ze geleiden geen elektriciteit. Grafeen, daarentegen, wel en ons lichaam ook. “Onze harten zijn buitengewoon goed in het geleiden van elektriciteit”, zegt Alex Savchenko, een van de onderzoekers.
Daarom besloot hij – samen met zijn team – om cellen te kweken op grafeen. Al vrij snel kwamen de wetenschappers erachter dat cellen in het lab veel beter groeien op grafeen dan op andere materialen en zich ook meer gedragen als cellen in het lichaam, wat onderzoek ernaar alleen maar ten goede komt.
Sneller laten kloppen
Maar wat vooral bijzonder aan deze ontwikkeling is, is dat het gedrag van de cellen kan worden gecontroleerd met licht. Nadat de onderzoekers de beste lichtbron en manier hadden gevonden om licht aan het grafeen-celsysteem te leveren, konden ze er leuke dingen mee uithalen.
Savchenko: “Wil je dat de hartcellen twee keer zo snel gaan kloppen? Geen probleem, je verhoogt gewoon de lichtintensiteit. Moeten ze drie keer zo snel gaan kloppen? Het is allemaal mogelijk door gewoon de dichtheid van het licht of grafeen te verhogen.”
De onderzoekers zien een legio aan mogelijkheden voor hun ontwikkelde methode, waaronder het testen van geneesmiddelen in een betere setting, het ontwikkelen van geneesmiddelen die nauwkeuriger zijn en minder bijeffecten hebben, en het creëren van betere medische apparaten, zoals gecontroleerde pacemakers.
Maar zover is het nog lang niet. Toch is Savchenko optimistisch: “Je kunt een half jaar aan dierexperimenten vervangen door één dag experimenteren met dit systeem.”
Bronnen: Science Advances, University of California – San Diego via EurekAlert!
Beeld: UC San Diego Health
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!
