Neoweb.nl

Femtolaser trilt virussen kapot

0 Members and 1 Guest are viewing this topic.

Offline Robert

  • *****
  • 3.076
  • +269/-11
  • Gender: Male
  • Neoweb.nl: Als het nieuw is, zie je het op neoweb
    • Neoweb
Femtolaser trilt virussen kapot
« on: September 09, 2007, 04:36:39 PM »
Laser tikt virus stuk
Een virus kan zich aanpassen aan antilichamen en geneesmiddelen, zodat elk middel tegen een virusinfectie uiteindelijk onbruikbaar wordt. Student Shaw-Wei David Tsen heeft een compleet nieuwe methode bedacht om virussen uit te roeien: knallen met een laser. Met de tik van een laserpuls rammelt Tsen een virus zo door elkaar dat het kapot gaat.

Shaw-Wei David Tsen van de Amerikaanse Johns Hopkins universiteit kan een virus onschadelijk maken met ultrakorte laserpulsen. De laserpulsen van Tsen zorgen dat het virus zichzelf aan stukken trilt, ongeveer zoals je een kristallen glas kunt laten springen met de juiste hoge toon. Maar waar een operazangeres haar toon secondenlang aan moet houden om het glas te breken, ontdekte Tsen dat virusmantels juist stukgaan door extreem korte pulsen van nog geen miljoenste miljoenste seconde. Zulke femtolasers bestaan pas een paar jaar.

Een femtoseconde-laser knippert eigenlijk: hij straalt geen continue laserbundel uit, maar schakelt een paar miljoensten van een miljoenste seconde aan en uit. Zulke korte laserpulsen zijn geschikt om kortdurende verschijnselen in de biologie, scheikunde en natuurkunde mee te onderzoeken.

Bacterie-virus
Voorlopig test Tsen zijn laser niet op voor mensen gevaarlijke virussen, maar op een virus dat bacteriën infecteert. Zo'n bacteriofaag of kortweg faag gebruikt bacteriën in plaats van mensen-, dieren- of plantencellen als gastheer. Tsen onderzocht M13, een faag die jaagt op de E. Coli-bacterie. Volgens Tsen kunnen virussen niet immuun worden tegen zijn laserbehandeling. Die zou ideaal zijn om bijvoorbeeld bloed te zuiveren van het AIDS-veroorzakende HIV-virus, of van Hepatitis C.
De onderzoeker gebruikt een femtolaser met een bescheiden vermogen: 40 milliwatt, duizend keer lager dan een kleine gloeilamp. Die energie wordt met lenzen gebundeld in een klein cilindertje van een halve bij een tiende millimeter. De laserbehandeling neemt nu nog tien uur in beslag, maar kan volgens Tsen een stuk worden ingekort. Hij vertelt dat maar één op de duizend virusdeeltjes de behandeling overleeft: 'ik moest het experiment echt een paar keer opnieuw doen voor ik ervan overtuigd was dat het zo goed werkte'.

De kracht van de laserbehandeling zit hem niet in grof geweld, maar in de korte duur van de laserpulsen. Daardoor krijgt het bestraalde virus een scherpe tik in plaats van een continue trilling te verwerken. Sterkere lasers met een langere puls slaan volgens Tsen's onderzoek nauwelijks een deuk in de viruspopulatie.

Een bacteriofaag, een virus dat alleen bacteriën infecteert, landt op de celwand van een bacterie en boort er een gaatje in. Daarlangs kan de faag zijn eigen genetische code in de bacterie spuiten.

Vader en zoon
Tsen, student aan de medische faculteit van het Johns Hopkins, bedacht de virusruimende laser samen met zijn vader. Kong-Thon Tsen is laserexpert aan de Arizona State universiteit en adviseerde zijn zoon om een laser in het zichtbare deel van het lichtspectrum te gebruiken. Infraroodstraling wordt namelijk te makkelijk opgenomen door water en bloed, waardoor er minder energie overblijft om virusdeeltjes mee te slopen.
De laserbehandeling werkt omdat een virusstam altijd dezelfde vorm, massa en stijfheid heeft. Daardoor kan een kleine mutatie het virus niet redden. Zulke mutaties zijn de manier waarop virussen telkens ontkomen aan het immuunsysteem van hun gastheren. Als die eenmaal weten wat voor biochemische vingerafdruk een virus heeft, kunnen ze die aanvallen. Minieme mutaties veranderen de vingerafdruk zodat het virus niet meer herkend wordt. Omdat de grootschalige structuur niet verandert, is het nog steeds op dezelfde manier stuk te trillen, denkt Tsen. Hij geeft toe dat er nog veel onderzoek nodig is voor zijn laser wereldwijd op virussen jaagt.

Zie verder
Origineel artikel (PDF, Engels, technisch)
Laser blasts viruses in blood (Engels)
Femtolasers (Kennislinkartikel van Rob Ouwerkerk)

(bron: kennislink)

Offline telefoontoestel

  • *
  • 23
  • +4/-0
  • Neoweb:Innovatie, Technologie, Duurzaamheid & Milieu
Re: Femtolaser trilt virussen kapot
« Reply #1 on: September 10, 2007, 02:07:58 AM »
Dit is een zeer interessante ontwikkeling die misschien in de toekomst nog wel kan leiden tot een vorm van genezing van Aids en zelfs kanker. Ik vraag me alleen wel af of deze methode specifiek gericht kan worden op virus cellen of dat het tegelijkertijd ook goede bacterien, cellen etc. aanvalt. In dit laatste geval zullen we er weinig aan hebben denk ik.

Offline Robert

  • *****
  • 3.076
  • +269/-11
  • Gender: Male
  • Neoweb.nl: Als het nieuw is, zie je het op neoweb
    • Neoweb
Re: Femtolaser trilt virussen kapot
« Reply #2 on: September 10, 2007, 10:08:09 AM »
Het lijkt me dat iedere stof, cel, een eigen unieke trillings frequentie heeft. Dus een huidcel zal anders trillen dan een bloedcel. Zo zal een virusdeeltje ook weer anders trillen en kankerdeeltjes ook.

Wellicht dat het mogelijk wordt om hetzelfde principe te bewerkstelligen met magnetische straling, die dieper in het lichaam doordringen. Een soort femto magnetische straling.