Een duikboot in de bloedbaan?
Met de aanwinsten in de nanotechnologie begint een oude droom stilaan vaste vorm te krijgen: reizen in de bloedbaan.
De verplaatsing van een vast lichaam in een vloeistof wordt gestuurd door zeer specifieke fysische wetten. De fysicus Edward Purcell, Nobelprijs fysica 1952 voor zijn onderzoek naar magnetische kernspinresonantie, heeft ook onderzoek uitgevoerd naar de bewegingen van voorwerpen in vloeistoffen, bij voorbeeld de verplaatsing van bacteriën in vloeistoffen zoals water. Uit zijn onderzoek concludeerde hij dat een bacterie zich in een vloeistof maar kan verplaatsen als ze achtereenvolgens open- en toegaat zoals tweekleppigen.
Voorspellingen getoetst
Het bloed heeft echter specifieke fysicochemische eigenschappen. En "tweekleppigen" zouden er zich gemakkelijk in kunnen verplaatsen, denkt Pëer Fischer, directeur van het Micro, Nano, and Molecular Systems Lab van het Max Planck Instituut voor intelligente systemen in Stuttgart, Duitsland. Hij heeft de theorieën van Purcell opnieuw onder de loep genomen en hij heeft dan met een 3D-printer een dergelijke micromossel gemaakt die bewegingen maakt van niet meer dan 200 micron. Minuscule magneetjes zorgen ervoor dat de twee kleppen van die "microzwemmer" achtereenvolgens open- en toegaan dankzij het aanbrengen van een magnetisch veld. In een artificieel systeem met dezelfde viscositeit als bloed werkt dat en kan de artificiële micromossel zich voortbewegen. Na wijziging van de kenmerken van het artificiële vloeibare midden gedroeg dat "duikbootje" zich precies zoals de theorie had voorspeld.
Vijftig jaar later
Andere vorsers zoals ingenieur Henry Fu van de Universiteit van Nevada hebben ook microzwemmers gemaakt. Het microtoestelletje van Fu beweegt onder invloed van een magnetisch veld. De theorie van Purcell, al meer dan 50 jaar oud, krijgt daarmee onverwachte toepassingen. Het moet nu immers mogelijk zijn die microzwemmers in de bloedbaan te sturen. Zo ver zijn we nog niet, verre van, maar mocht dat ooit het geval zijn, zullen we die piepkleine motortjes ongetwijfeld kunnen inzetten om allerhande parameters te meten voor fundamenteel onderzoek en voor therapeutische doeleinden.