Chemici maken cellen magnetisch om die van buitenaf te besturen.
Het klinkt als een veredelde kermistruc, maar onderzoekers proberen al jaren om lichaamscellen magnetisch te maken. Zo kunnen ze – in theorie - de werking van de cel van buitenaf besturen met een magnetisch veld. Tot nu toe gebruikten ze daarvoor het eiwit ferritine, dat zichzelf kan omvormen tot een ‘kooi’die tot 4500 ijzeratomen vasthoudt. Dat eiwit komt van nature in ons lichaam voor en zorgt voor de ijzeropslag in de lever en het beenmerg.
Genetisch knutselwerk
Hoewel ferritine heel wat ijzer kan bevatten, is dat nog niet genoeg om magnetische krachten te creëren die groot genoeg zijn voor praktische toepassingen. Chemicus Bianxiao Cui en haar collega’s aan de Universiteit van Stanford vonden daar iets op. Ze combineerden de ijzervasthoudende eigenschappen van ferritine met structurele eigenschappen van een ander proteïne: Inkabox-PAK4cat. Dat proteïne vormt binnenin de cel grote, staafvormige kristallen. De onderzoekers bedachten dat als ze de holle binnenkant van die kristallen aflijnen met ferritine, er wellicht genoeg ijzer is om een substantiële magnetische krachten op te wekken.
En zo geschiedde, al kwam er eerst wat genetisch knutselwerk aan te pas. Cui’s team versmolten de genen die in onze cellen verantwoordelijk zijn voor de bouw van ferritine met die voor Inkabox-PAK4cat. Vervolgens brachten ze die genen in bij menselijke cellen in een petrischaal. Die cellen slaagden erin een nieuw, gecombineerd proteïne te bouwen: grote kristallen met een kern van ferritine.
5 miljard ijzeratomen
Het enige ingrediënt dat nog ontbrak, was ijzer dat de ferritine kon binden. Na drie dagen braken de chemici de cellen op en voegden ijzer toe, waarna ze de kristallen met een magneet konden bewegen. Op dat moment zaten er in elk kristal vijf miljard ijzeratomen. De magnetische krachten die dat creëerde, waren 1.000.000.000 keer groter dan die van één ijzer bevattend molecule ferritine. De kristallen konden vervolgens ook in lichaamscellen worden ingebracht.
