Studenten van de TU Delft gaan deze zomer bio-lasers en bio-lenzen maken. Met dit project doen ze mee aan de internationale studentenwedstrijd ‘iGEM’ (International Genetically Engineered Machine). Eind oktober vertrekken ze naar Boston en gaan ze het opnemen tegen honderden andere teams uit de hele wereld, maar ze zijn nu al de hele zomer hard aan het werk.
De wedstrijd houdt in dat de deelnemende teams een maatschappelijk probleem moeten oplossen met het behulp van micro-organismen, zoals bacteriën. Het TU Delft team gebruikt hiervoor DNA van andere organismen. Deze organismen hebben speciale functies en zij geven deze door aan een bacterie. Dit gaan ze doen met behulp van synthetische biologie in het lab, door middel van het modificeren van DNA. Simpel gezegd houdt dit in dat ze gaan ‘knippen en plakken’ aan het DNA van bacteriën.
Met dit knippen en plakken laten ze de cel nieuwe proteïnen maken. Deze proteïnen zorgen ervoor dat de cel zelf de set-up van de huidige mechanische lasers na maakt. Hiervoor gebruiken ze een fluorescent proteïne van de kwal, waardoor de cel licht kan uitstralen. Dit combineren ze met een proteïne dat een glaslaagje (polysilicia) rondom de cel kan maken, oorspronkelijk van de spons. Hierdoor kan het licht in de cel tussen het glaslaagje weerkaatsen en uiteindelijk komt er een smalle bundel van licht uit, oftewel een bio-laser. In de toekomst zou dit gebruikt kunnen worden voor veel betere beeldvorming technieken met een hogere resolutie. Met dit soort technieken kunnen ziektes zoals kanker makkelijker gevonden en begrepen worden.
Ook willen ze met behulp van de eiwitten die glas kunnen maken, biologische lenzen produceren. De bacterie maakt dan een laagje glas om zichzelf. Daarna wordt de bacterie die nu in het kleine glasballetje zit verwijderd, waardoor hij zelf een biologische lens heeft geproduceerd. Dit zou lenzen, en dus microscopie, flink goedkoper maken. Verder in de toekomst kan het gebruikt worden om meer licht te vangen op zonnecellen, waardoor ze efficiënter worden of misschien komen ze wel in de camera van je mobiele telefoon.
Het doel van de 10 studenten uit Delft is om de gouden medaille te winnen. De daadwerkelijke wedstrijd vindt pas in oktober plaats, in Boston. Als het project zo goed gaat als ze verwachten zouden ze de eersten ter wereld zijn die een volledig biologische laser produceren.
Figuur 1. Het Bio-lens onderdeel van het project. Hier zie je de cel gevormd als een bol, met een polysilicatine (glaslaagje) eromheen.
Figuur 2. Het Bio-laser onderdeel van het project. Opnieuw zie je het glaslaagje eromheen (blauw) en de groene deeltjes stellen de weerkaatsende fotonen voor.
Figuur 3. Hier zie je hoe de bio-lens de lichtstralen (zwart) kan breken, net als een ‘normale’ lens.
Bron: TU Delft studenteam dat deelneemt aan iGem
