Universiteit Leiden

nl en
Ivar Pelt

Spinozapremie voor hoogleraar Spectroscopie Michel Orrit

Mede dankzij de Leidse hoogleraar Michel Orrit is het tegenwoordig mogelijk om losse moleculen te bestuderen. Hij liep de Nobelprijs net mis, maar wordt nu alsnog gelauwerd met een belangrijke wetenschappelijke onderscheiding. Op 16 juni ontvangt hij de Spinozapremie van NWO.

Een ‘onzichtbare reus’ in de wereld van de spectroscopie. Zo typeert NWO de Leidse hoogleraar Michel Orrit (1956). Door vakgenoten uit binnen- en buitenland wordt hij geprezen als een van de leidende en vernieuwende onderzoekers in de single-molecule optica. Zo werd zijn werk nadrukkelijk genoemd toen drie natuurkundigen in 2014 een Nobelprijs ontvingen voor de ontwikkeling van fluorescentiemicroscopie. Tegelijkertijd is Orrit bescheiden en steekt hij al zijn energie in onderzoek, kennisoverdracht en het begeleiden van jonge onderzoekers. Toch is het werk van de nuchtere Fransman niet onopgemerkt gebleven bij wetenschapsfinancier NWO: met de Spinozapremie heeft hij de hoogste Nederlandse wetenschapsonderscheiding op zak.

Wat dacht u toen u het nieuws hoorde?

‘Het kwam als een volkomen verrassing. Ik dacht dat ik er te oud voor was! De prijs is namelijk niet alleen een waardering voor mijn academische carrière tot nu toe, maar ook een stimulans om de komende jaren het onderzoek voort te zetten en uit te breiden. Al ga ik langzaam richting het eind van mijn carrière, met deze 2,5 miljoen euro kan ik nog heel wat experimenten uitvoeren. Want dat is precies mijn definitie van wat de wetenschap werkelijk is: dingen uitproberen waarvan je niet zeker weet dat ze gaan lukken. Het is goed dat daar geld voor is.’

Waar ligt uw expertise?

‘Ik bestudeer losse moleculen. Tot zo’n dertig jaar geleden was het niet mogelijk om één enkele molecuul te bestuderen. Tot mijn Amerikaanse collega William Moerner eind jaren tachtig na veel trial and error aannemelijk maakte dat het wel mogelijk was. Ik deed datzelfde kort daarna ook, maar dan met veel sterkere bewijzen. Dat deed ik door laserlicht op een molecuul te schijnen. De fluorescentie – het licht dat het molecuul terugkaatst – wordt vervolgens ‘afgelezen’ met een kleine paraboolspiegel die grofweg hetzelfde werkt als een televisieschotel. Inmiddels hebben we deze techniek flink verfijnd, en gebruiken we naast fluorescentie ook absorptie om losse moleculen te detecteren. Dat geeft ons toegang tot een veel breder spectrum aan moleculen, omdat niet alle moleculen fluoresceren.’

Waarom is dit onderzoek belangrijk voor de wetenschap en maatschappij?

‘De 1-molecuulspectroscopie maakt het mogelijk om aan te tonen of een bepaald eiwit in een cel aanwezig is of niet. Dat is een belangrijke vooruitgang in bijvoorbeeld medisch onderzoek. Je kunt zo sneller vaststellen of iemand drager is van bepaalde ziekten. Ook is het dankzij deze wetenschappelijke ontwikkelingen veel eenvoudiger en goedkoper geworden om het genoom van een levend wezen in kaart te brengen. Kostte het in de jaren negentig nog miljoenen dollars om de genetische samenstelling van een persoon uit te pluizen, inmiddels kan dat binnen een middag en voor minder dan duizend euro. Dat is nuttig voor forensische analyses. En dezelfde techniek werd bijvoorbeeld ook toegepast tijdens een cholera-uitbraak in Haïti in 2010. Wetenschappers konden toen vaststellen dat Nepalese VN-vredessoldaten de ziekte naar Haïti brachten. Maar ook buiten de medische en forensische wereld zijn er talloze toepassingen. Onlangs hebben we voor het eerst geleidende polymeren zichtbaar gemaakt. Die worden gebruikt voor het maken van zonnecellen. Het is belangrijk om de eigenschappen van die polymeren te kennen om nieuwe zonnecellen zo efficiënt mogelijk te maken.’

Wat kunt u in de toekomst onderzoeken dankzij de Spinozapremie?

‘Op dit moment doe ik met collega’s onderzoek naar de werking van gouden nano-antennes. Dat zijn een soort minuscule rijstkorreltjes die klein genoeg zijn om door een celmembraan te sturen zonder de cel onherstelbaar te beschadigen. Door de nano-antenne vast te hechten aan een enkel molecuul in de cel, kun je de fluorescentie van dat molecuul wel 500 maal versterken. Daardoor kun je het molecuul beter zien, maar ook op afstand beïnvloeden. Je kunt het molecuul bijvoorbeeld laten draaien, vastpakken of eraan trekken. Of je kunt het molecuul verhitten en kapot laten gaan. Op die manier hopen we een scalpel-op-nanoschaal te maken, waarmee we moleculen in een cel kunnen manipuleren. Daar zijn op termijn ongetwijfeld allerlei medische of chemische toepassingen voor te bedenken, maar we willen nu eerst en vooral de werking bestuderen.’