Quantumdeeltjes en bacteriën zonder celwand: ENW-KLEIN-beurs voor Beenakker en Claessen
Zijn Weyldeeltjes de ideale geleiders? Spelen celwandloze cellen een rol in chronische Tuberculose-infecties? Deze vragen willen Carlo Beenakker en Dennis Claessen beantwoorden. Ze ontvingen hiervoor een ENW-KLEIN-subsidie van NWO. Met de beurzen wil NWO vernieuwend, fundamenteel onderzoek stimuleren.
Supergeleidende quantumdeeltjes
In sommige materialen bewegen elektronen alsof ze geen massa hebben. Ze gedragen zich dan hetzelfde als lichtdeeltjes (fotonen), die ook massaloos zijn. Deze massaloze elektronen heten Weyldeeltjes en zijn supergeleidend. ‘Ik wil onderzoeken hoe deze eigenschap in combinatie met een magnetisch veld kan bijdragen tot het transport van lading en energie,’ vertelt Beenakker. ‘Het magnetisch veld dringt een supergeleidend materiaal binnen in de vorm van dunne draden, of eigenlijk “buisjes”, waarlangs een Weyldeeltje zich kan voortbewegen als lichtdeeltjes door een glasvezelkabel.’ De verwachting is dat deze buisjes hierdoor ideale geleiders zijn van warmte en elektriciteit. Beenakker: ‘Vooralsnog is dit onderzoek exploratief en niet direct gericht op toepassingen. In de toekomst kunnen we ideale geleiders wellicht inzetten in de elektronica.’
Bacteriën zonder celwand
Claessen doet onderzoek naar tuberculose: één van de meest dodelijke ziektes ter wereld waarvoor nog steeds geen effectieve behandeling is. Hoe kan de verantwoordelijke bacterie zo lang overleven in ons lichaam? ‘Er zijn sterke aanwijzingen dat het verlies van de celwand hier een sleutelrol in speelt’, vertelt hij. ‘De celwand is een belangrijk herkenningspunt voor ons afweersysteem. Een bacterie zonder celwand kan daardoor de afweer omzeilen. En dat in een vorm die ook nog eens ongevoelig is voor de belangrijkste antibiotica die we normaal gebruiken.’
Claessen gaat onderzoeken of de tuberculose-bacteriën inderdaad gebruikt maken van celwandloze cellen om zich te verstoppen in hun gastheer. ‘We gaan daarom celwandloze cellen namaken en testen voor immuunherkenning en andere eigenschappen.’ Mochten dit soort cellen inderdaad ten grondslag liggen aan de slechte behandelmogelijkheden, kunnen onderzoekers heel gericht een nieuwe therapie ontwikkelen die de vorming van dit soort cellen bestrijdt. Claessen: ‘De grote vraag is natuurlijk waar die cellen zich dan bevinden in het lichaam. Daar hopen we tijdens dit project al naar te kunnen kijken. Aangezien het project vier jaar duurt, zullen we nu niet veel doen qua therapie. We gaan met name onderzoeken of de vorming van deze cellen een verklaring is voor de hardnekkigheid van deze bacterie. De behandeling is voor een toekomstig project.’
ENW-KLEIN-subsidie
Het Bestuur van het NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen heeft veertien aanvragen in de Open Competitie ENW-KLEIN gehonoreerd (waarvan vier voor startende onderzoekers). De onderwerpen variëren van de studie naar mathematische optimalisatiemethodes tot onderzoek naar de oorsprong van hormoonwerking in planten. KLEIN-subsidies zijn bedoeld voor het uitvoeren van nieuwsgierigheidsgedreven, ongebonden fundamenteel onderzoek van hoge kwaliteit en/of wetenschappelijke urgentie. De KLEIN-subsidie biedt onderzoekers de mogelijkheid om creatieve, risicovolle ideeën uit te werken en wetenschappelijke vernieuwingen tot stand te brengen die de basis kunnen vormen voor de onderzoeksthema’s van de toekomst. Bekijk hier de andere gehonoreerde aanvragen.