Nano-vrachtraketten met straalmotoren zouden nuttige taken in het lichaam kunnen verrichten, zoals pakketjes medicijnen afleveren of signaalstoffen aan tumoren hechten. Science fiction? Nee hoor, nu niet meer. Nature chemistry publiceerde zondagavond 26 februari een paper van Nijmeegde chemici waarin zij uiteenzetten hoe zij een nanoraket maken. ‘We denken dat dit de eerste echt bruikbare nanomotor is,’ zegt eerste auteur Daniela Wilson.

Het maken van een nanomotor staat op het verlanglijstje van veel wetenschappers en er zijn al heel wat pogingen gedaan om een bewegende structuur te maken. Vaak zijn dat zeer ingewikkelde verbindingen die moeilijk te maken zijn. En dan nog: het motorvermogen bleef beperkt, of de nanowagentjes hadden vierkante wielen.

Motor
De onderzoekers van het Institute for Molecules and Materials (IMM) hebben het anders aangepakt. ‘We laten ons inspireren door de natuur. In ons lichaam worden doorlopend dingen vervoerd door cellen met een soort motor. Dat proberen we na te doen, ‘ zegt Jan van Hest, hoorleraar Bio-organische Chemie. De chemici maakten dus een soort cel waarin ze van alles kunnen vervoeren – en de buitenkant van het bolletje kan uitgerust worden met allerlei nuttigs, zoals enzymen of moleculen die vastklikken in specifiek weefsel. En nu hebben ze hun containers nog voorzien van een straalmotor ook!

Het recept
Wat is nu het recept van de Nijmeegse nanoraket?

Stap 1: laat polymeren – lange moleculen die aan de ene kant van water houden en aan de andere kant water afstoten – zelf nanoballetjes vormen
Stap 2: Duw de nanoballetjes in elkaar tot een kommetje met behulp van osmotische druk (zoals je een slappe voetbal naar binnen vouwt).
Stap 3: Doe een reactief nanodeeltje (hier een platinakatalysator) in elk kommetje en zorg ervoor dat die er niet meer uit kan. Je nanoraket is nu praktisch klaar.
Stap 4: Zeef de nanoraketjes uit de oplossing
Stap 5: Plaats de raketjes in een geschikte brandstof (waterstofperoxide in dit geval) en kijk met je nano tracking microscoop hoe de ontsnappende uitlaatgassen ze voortstuwen door de oplossing. Eigenlijk zoals een ballon wegvliegt als je de lucht laat ontsnappen.

Op dit moment oefenen de onderzoekers met het besturen van de raketten, door de concentratie brandstof te variëren. Wordt vervolgd! / Iris Roggema

De nanodeeltjes zijn ongeveer tien keer zo klein als een bacterie. Zolang ze niet in de brandstof zitten bewegen ze weinig (filmpje) en een beetje kriskras. Dat is heel anders als ze in de brandstof gevolgd worden.