2011: een kernramp, fraude, maar ook veel moois

Fukushima – Tsjernobyl-II?
Een ramp voor de wereld en voornamelijk voor Japan, was de aardbeving die leidde tot de kernramp bij Fukushima (voor een compleet wetenschappelijk overzicht: zie de special van naturenews). Ook nu nog worden continu voedingsmiddelen ontdekt die ernstig vervuild zijn, en die gewoon op de markt zijn. En gegeten worden door kinderen en zwangere vrouwen. Ik hou mijn hart vast voor de dingen die nog gevonden gaan worden, binnenkort en over tientallen jaren.

Stapel-gate
Het slechtste van 2011 voor de wetenschap was de enorme fraudezaak rond Diederik Stapel. Dat hij zelfs de eerste plaats heeft in de “Top Science Scandals 2011” van The Scientist is iets om vooral niet trots op te zijn. Deze mega-fraude, die ogenschijnlijk voornamelijk door hemzelf is aangericht, kan de carriere van tientallen jonge wetenschappers vernietigen en heeft het vakgebied van de sociale psychologie voor altijd in een zwart daglicht geplaatst. Is het de andere onderzoekers echt niet te verwijten dat zij nooit iets hebben opgemerkt, of hadden zij beter moeten opletten? Of was Diederik Stapel zo’n goede manipulator dat hij werkelijk iedereen om zijn vinger wond? We zullen er misschien in 2012 achter komen, maar misschien ook nooit aangezien veel betrokkenen angstvallig hun mond houden.

Public & science
Om positief te eindigen een goede ontwikkeling in de wetenschap in 2011: het steeds meer openbaar maken van wetenschap. Hierbij doel ik natuurlijk op het streven om vaker wetenschappelijke artkelen ionder open acces te publiceren en en het beschikbaar maken van onderzoeksgegevens, zoals NWO voorstelt en waar ik eerder over schreef. Maar ook bedoel ik hierbij de trend om het publiek actief te betrekken bij onderzoek: het publiek als studie-object; het betrekken van het publiek bij wetenschap voor betere voorlichting en educatie over wetenschap; maar ook door het publiek actief te laten bijdragen aan het verzamelen en analyseren van onderzoeksgegevens (zie hier). Van het vertalen van Griekse papyrus-rollen, het helpen vouwen van eiwitten en het tellen van insekten op nummerborden (splash-teller) – onderzoekers uit alle vakgebieden hebben ontdekt dat vele handen licht werk maken en dat mensen bereid zijn vrijwillig mee te werken aan cool onderzoek. Hopelijk zullen deze ontwikkelingen verder gaan in 2012.

Het beste boek
Het beste populair wetenschappelijke boek dat ik in 2011 gelezen heb is The Emperor of all Maladies - a biography of cancer – van Sidhartha Mukerjee (uit 2010). Dit is een zeer gedetailleerde beschrijving van kanker, van de allereerste bevindingen uit de Middeleeuwen, de start van de moderne geneeskunde en het uitvinden van rigoreuze behandelingen, tot de opkomst van fund-raising en de “war on cancer” in de jaren ‘50 van de vorige eeuw. Een zeer compleet en boeiend boek. Ik betrapte mezelf ‘s avonds in bed aandachtig lezend (en vertellend aan mijn vriend) over de Pap-smear om baarmoederhalskanker aan te tonen. Niet erg romantisch, wel interessant. Echt een aanrader. Lees de rest van mijn boeken-top-10 hier.

Foie gras: wetenschappelijk getest (maar nog steeds niet diervriendelijk)

De kerstdagen komen er weer aan. Ondanks de controverse over de dieronvriendelijkheid van de delicatesse, zal er ook dit jaar foie gras (vette eendenlever) prijken op menig kerstmenu. Foie gras wordt al duizenden jaren gemaakt en gegeten, voornamelijk in Frankrijk. Om foie gras te maken, worden eenden geforceerd overgevoerd met graan, gekookt in vet. Hierdoor worden de eenden lekker dik en is er treedt er veel vetafzetting in de lever op, wat leidt tot de zachte smaak van foie gras. Niet echt fijne voor de eenden, maar door de aan tradities onderhevige Franse keuken zal het voorlopig nog wel gemaakt blijven worden.

Foie gras wordt onderworpen aan strenge kwaliteitseisen: het moet namelijk wel vet genoeg zijn! De kwaliteitscontrole treedt op door de lever te koken in water: er mag dan niet teveel vet verloren gaan. Dit wordt berekend door het gewicht van het gekookte lever versus de rauwe lever te bepalen. Wanneer dit relatieve gewicht minder dan 70% is, wordt de foie gras afgekeurd.

Als sinds het product gegeten wordt zijn eendenfokkers bezig de beste methode voor het maken van foie gras te ontwikkelen. Meer voeren, minder voeren, vetter voeren, alles niet ten goede voor de levenskwaliteit van de eend in kwestie. Door laboratorium-technieken werd het in de ‘90er jaren mogelijk om de eiwitsamenstelling van de lever precies te bepalen. Maar grote verschillen in eiwitsamenstelling tussen goede vette lever en foie gras die niet vet genoeg was, werden daarmee niet gevonden.

Nieuw onderzoek van een groep, natuurlijk, Franse wetenschappers laat nu een nieuw licht schijnen op de perfecte foie gras (zie ook hier). Met behulp van geavanceerde biochemische technieken (proteomics) keken de onderzoekers naar álle eiwitten en enzymen die zich bevinden in de eendenlever.Toen ze vergeleken welke eiwitten voorkwamen in de “goede” en de “slechte” foie gras, kwam een opmerkelijk verschil aan het licht. De goede levers bevatten namelijk veel eiwitten en enzymen die betrokken zijn bij weefselopbouw. De slechte levers bevatten veel meer van de eiwitten en enzymen die betrokken zijn bij vetafbraak. Het lijkt er dus op dat de eendenlever voor een kwalitatief goede foie gras nog aan het groeien is, terwijl de slechte kwaliteit-lever al vol zat met vet, en het lichaam daar al bescherming tegen aan het opbouwen is.

De onderzoekers vergelijken hun biochemische resultaten met ervaringen van eendenfokkers, waarbij blijkt dat een kortere tijd van overvoeden leidt tot betere kwaliteit foie gras. Ietsje minder leed voor de arme eendjes dus, maar de kerstdagen zullen ze helaas niet overleven.

Fijne kerstdagen!
Dit artikel is ook gepubliceerd op sync.nl

Kanker, kwantumfysica en heel veel hersenen: mijn beste wetenschapsboeken van 2011

Als échte vakidioot lees ik graag populair wetenschappelijke boeken, dus ik kan natuurlijk niet achterblijven met mijn persoonlijk top-lijstje. Mijn boekenlijstje van 2011 bevat ook veel boeken uit 2010, want er wordt zoveel moois geschreven. Over kanker, kwantumfysica en heel veel hersenen:

1) The Emperor of all Maladies - a biography of cancer - van Sidhartha Mukerjee (2010). Mijn absolute topper van dit jaar (alhoewel het laatste boek altijd het beste is). Een zeer gedetailleerde beschrijving van kanker, van de allereerste beschrijvingen uit de Middeleeuwen, de start van de moderne geneeskunde, het uitvinden van de meest rigoreuze behandelingen, tot de opkomst van fund-raising en de “war on cancer” in de jaren ‘50 van de vorige eeuw. Een zeer compleet en boeiend boek. Ik betrapte mezelf ‘s avonds in bed aandachtig lezend (en vertellend aan mijn vriend) over de Pap-smear om baarmoederhalskanker aan te tonen. Niet erg romantisch, wel interessant.

2) How to Teach Quantum Physics to your Dog van Chad Orzel (2010). Door de titel wilde ik dit boek meteen hebben. Het bleek ook nog eens erg leuk: de schrijver legt quantumfysica uit in de belevingswereld van honden. De mooiste vondst is “Spooky Barking at a distance” als tegenhanger van Einsteins beschrijving van kwantumverstrengeling: “spooky action at a distance”. Wil je ooit iets over kwantumfysica leren maar snap je er eigenlijk geen barst van (zoals ik) - dan is dit boek een aanrader en leer je er echt wat van.

3) Ik was altijd heel slecht in wiskunde van de Wiskundemeisjes Ionica Smeets en Jeanine Daems (2011). Dit boek las ik in het kader van het Noorderlicht Recensie Team, maar ik had het al bijna zelf gekocht. Erg leuk, vol met degelijks toepasbare wiskundige weetjes over daten, IQ-testen en loterijen. Een bloemlezing met samenhang. Voor een meer uitgebreide recensie: zie Noorderlicht.

4) Incognito van David Eagleman (2011): las ik ook voor het Noorderlicht Recensie Team. Ik vond het boek een verfrissende tegenhanger van alle andere hersenboeken die vol staan met gekunstelde beschrijvingen van biologische processen. In dit boek worden de hersenen gewoon neergezet als een roze pudding. Lekker duidelijk. Lees hier de volledige recensie op Noorderlicht. Mijn topper onder de 3 hersenboeken van dit jaar.

5) The Magic of Reality van Richard Dawkins (2011). Eigenlijk een kinderboek, maar van Dawkins moet je als bioloog eigenlijk alles hebben. Zeker aangezien ik hem zeer binnenkort live ga zien in Groningen. Ieder hoofdstuk bestaat uit een `levensvraag` die aan de hand van mythes, plaatjes en uiteindelijk de wetenschap beantwoord wordt. De illustraties zijn ook erg mooi. Een kinderboek voor volwassenen.

6) Plastic Panda’s van Bas Haring (2011). Niemand zal de kritiek op dit boek ontgaan zijn. Bas Haring kreeg de meeste vreselijke commentaren over zich heen, doordat hij in dit boek de gedachte uit dat we wel met een paar soorten minder zouden kunnen. Ook zou het vol met biologische onjuistheden zitten. Misschien onleesbaar voor een natuurliefhebber, maar ik (ook bioloog) zie het boek meer als een filosofische bespiegeling. Op die manier zijn de ideeén van Haring bespreekbaar en het boek wél de moeite waard. Biologisch onwaar of niet, het gaat om de gedachtegang.

7) The Immortal Lives of Henrietta Lacks  van Rebecca Skloot (2010): Mooi boek over de geschiedenis van de wereldberoemde HeLa cellijn die gebruikt wordt in laboratoria over de hele wereld. Ook een zoektocht naar de geschiedenis van de onfortuinlijke vrouw wiens vreselijke tumor de bron was van deze cellijn, en haar erfgenamen die nooit iets hebben teruggezien van het succes van hun moeders en oma´s cellen. Iets te veel drama en sensatie naar mijn smaak, maar wel de moeite waard.

8) De Vrije Wil Bestaat Niet van Victor Lamme (2011). Na een handjevol hersenboeken ken je onderhand alle “speciale” gevallen van neurologisch interessante patiënten wel. Dit boek bracht mij dan ook niet veel nieuws, en door de zakelijke schrijfstijl is het een beetje saai. Minder leuk dan Incognito, maar nog wel beter dan Wij zijn ons brein.

9) Vallende Kwartjes van Bas Haring en Ionica Smeets (2010): Beetje fragmentarische bloemlezing. Stuk voor stuk leuke verhalen waarin wetenschap toegankelijk wordt gemaakt, alleen de samenhang mist een beetje. Goed om af en toe een verhaaltje in te lezen.

10) Wij zijn ons brein van Dick Swaab (2010). Ondanks het feit dat het maanden in de top-10-lijstjes van best verkochte boeken stond vond ik het niet om doorheen te komen. Swaab herhaalt zichzelf continu en komt steeds weer terug op zijn eigen onderzoek. Wil je iets leren over hersenen: neem dan het boek van Victor Lamme of liever nog David Eagleman.

Maar dat is mijn mening.

Gebouwen pimpen met korstmossen

Op een stormachtige donderdagmiddag in december presenteerden jonge kunstenaars samen met onderzoekers van Nederlandse Genomics-centra hun plannen voor de Designers en Artist for Genomics-Awards. Een prijs voor samenwerkingen tussen kunstenaars en Genomics-centra in Nederland, twee partijen die elkaar anders niet snel zouden treffen. Het unieke van deze prijs is dat échte onderzoekers bijdragen aan de voorstellen, waardoor zowel wetenschappelijk als kunstzinnig uitdagende projecten ontstaan. In de Live Science ruimte van Naturalis kregen 7 finalisten, geselecteerd uit 23 inzendingen, de gelegenheid hun plannen toe te lichten.

Eén van de mooiste voorstellen vond ik die van Charlotte Jarvis samen met het Netherlands Proteomics Centre. Zij willen genetisch gemodificeerde schimmels maken, waarbij in het genoom van de schimmel de Universele Verklaring van de Rechten van de Mens geschreven staat. Vervolgens willen ze appels besmetten met deze schimmel en ze versturen naar Genomics-centra over de hele wereld. Als verschillende instituten het genoom van de schimmel sequencen, kan de hele wereld kennis nemen van de belangrijke boodschap. Dit plan viel helaas niet in de prijzen.

De jury reikte vier prijzen van 25.000 euro uit, waarmee de teams hun plannen kunnen gaan realiseren. De resultaten hiervan zijn vanaf juni 2012 in Naturalis te zien. Eén van de prijswinnaars was Lionet Billiet samen met het Kluyver Center, die  het plan hebben om met behulp van korstmossen (lichenen) lelijke gebouwen een beetje op te fleuren. Lichenen zijn symbioses tussen schimmels en algen die vaak op stenen groeien, en hebben een karakteristieke gele kleur. Het idee van de kunstenaar is om deze schimmels op grote schaal toe te passen op lelijke grijze betonnen (universiteits)gebouwen (zie plaatje van het biologisch laboratorium in Leiden) om ze zo een beetje op te fleuren. Ook kunnen lichenen functioneren als biosensor voor vervuiling. Helaas groeien ze erg langzaam, dus de jury wenst het team veel geduld met het realiseren van hun plan concrete lichen.

Een ander winnend plan heet Edible Time Machine en gaat in op huidig onderzoek naar de relatie tussen voeding, levensstijl, gezondheid en veroudering. De onderzoekers van het Netherlands Institue for Healthy Aging in Leiden hebben samen met de kunstenaars een vijftal recepten samengesteld waarvan ze denken dat de verouderende bevolking dit over 50 jaar gaat eten. Dit is gebaseerd op onderzoek naar voedingspatronen van mensen die heel oud worden. Verder viel een project met pratende planten in de prijzen, en een plan om urine te gebruiken als monitor voor een gezonde levensstijl.

Kortom, in Naturalis kan volgend jaar een restaurant worden verwacht waarin de 5 menu’s geserveerd worden, een opstelling waarin de bezoeker zijn eigen urine kan analyseren, pratende planten en brokken beton gedecoreerd met schimmels. De prachtige inzendingen laten maar weer eens zien dat biokunst, letterlijk en figuurlijk, springlevend is.

De Designers and Artists for Genomics Awards is een initiatief van het Netherlands Genomics Initiative (NGI) enWaag Society, samen met Naturalis, en het Center for Society and the Life Sciences (CSG). Deze wedstrijd is een stimulans om de samenwerking tussen wetenschappers en kunstenaars, mogelijk te maken. Na een succesvolle eerste editie in 2010/2011 werden op 8 december in Naturalis, Leiden, de prijzen voor de tweede editie uitgereikt.

Dit artikel verscheen op Sciencepalooza

Embryonale stamcellen voor onbeperkt bloed?

Ieder jaar ontvangen zo’n 300.000 mensen in Nederland een bloedtransfusie, bijvoorbeeld na een ongeval of vanwege een ziekte. Dat bloed is afkomstig van 400.000 bloeddonoren, maar er is toch altijd tekort aan goed bloed. Donorbloed is namelijk niet oneindig houdbaar, dus moet er continu vers bloed aan de voorraad worden toegevoegd. Wetenschappers zijn daarom al jaren bezig om kunstmatig bloed te maken in het laboratorium. De laatste jaren met succes, maar helaas nog niet in grote hoeveelheden. Dat gaat misschien ook moeilijk worden zolang de politiek het gebruik van stamcellen tegenhoudt.

Gekweekt bloed

Bij bloedtransfusies worden voornamelijk rode bloedcellen, die voor het zuurstoftransport zorgen, getransfuseerd. Witte en rode bloedcellen en ook bloedplaatjes worden gemaakt vanuit bloedstamcellen (hematopoietische stamcellen), die zich in bloed zelf, in beenmerg en in navelstrengbloed bevinden. Al jaren geleden is het gelukt om in het laboratorium vanuit bloedstamcellen functionele rode bloedcellen te kweken. De eerste publicatie is al bijna tien jaar oud, maar tot nu toe had nog geen enkele onderzoeker ooit getest, of durven testen, of deze gekweekte bloedcellen ook écht werken in mensen, en niet gevaarlijk zijn.

De eerste test in mensen

Wetenschappers van de Pierre en Marie Curie Universiteit in Parijs hebben dit nu voor het eerst wel gedaan (zie artikel in Blood). Ze gebruikten beenmerg van 9 verschillende bloeddonoren, en maakten hieruit rode bloedcellen. Verschillende eigenschappen waar bloedcellen aan moeten voldoen werden getest, zoals of ze goed zuurstof konden binden en of ze bepaalde belangrijke enzymen bevatten. Om de gekweekte rode bloedcellen na transfusie te kunnen onderscheiden van de gewone, werden ze voorzien van een soort biologisch vlaggetje (gelabeld). Eerst injecteerden ze de rode bloedcellen in muizen. Door vervolgens op verschillende tijdstippen bloed af te nemen konden de onderzoekers zien dat de gekweekte rode bloedcellen in de muis uitgroeiden tot normale, volwassen cellen. Na het succes in de muis durfden de onderzoekers de spannende stap te nemen naar de mens. Bij één dappere vrijwilliger werden 10 miljard gekweekte bloedcellen, vergelijkbaar met 3 milliliter transfusiebloed, geïnjecteerd in de bloedbaan. Vervolgens werd iedere dag bloed afgenomen. Zo konden de onderzoekers bepalen dat na 5 dagen nog 94-100% van de gekweekte cellen aanwezig waren, en na 26 dagen nog ongeveer de helft. Dit zijn normale overlevingstijden voor rode bloedcellen in de bloedbaan. Ook functioneerden de gekweekte bloedcellen na al die tijd nog steeds prima. Een geweldig resultaat na al die jaren onderzoek naar het maken van kweekbloed!

3250 liter celkweek

Betekent dit nu dat we binnenkort geen bloeddonoren meer nodig hebben? Helaas niet, want op grote schaal bloed kweken is nog een hele uitdaging. Voor de 10 miljard rode bloedcellen die geïnjecteerd werden, was 13 liter bloedstamcellen in kweek nodig. Bij een normale bloedtransfusie zijn 2500 miljard rode bloedcellen nodig, wat 3250 liter gekweekte cellen zou zijn. De methode moet veel efficiënter gemaakt worden, voordat een echte bloedfabriek ontwikkeld kan worden. Dit is niet zo makkelijk, omdat bloedstamcellen die uit bloed en beenmerg gehaald worden slechts kort in leven gehouden kunnen worden in het laboratorium. Ook zijn er voor het verkrijgen van deze cellen altijd nog donoren nodig, met de bijhorende risico’s op ziekteverwekkers. Een oplossing hiervoor is het gebruiken van embryonale stamcellen, waaruit ook bloedstamcellen gemaakt kunnen worden. Deze cellen kunnen makkelijker in kweek gehouden worden, en op ieder moment door toevoeging van de juiste stoffen differentieren in bloedstamcellen. Bij muizen zijn bloedcellen die met deze techniek gemaakt zijn, ook functioneel wanneer ze geïnjecteerd worden. Deze techniek kan ook voor kweken van menselijk bloed kan worden toegepast. Toch lijkt dat niet snel te gaan gebeuren.

Controverse

Het gebruik van embryonale stamcellen is namelijk controversieel, alhoewel dat gevoel in Europa minder sterk is dan in de VS. Wetenschappers kunnen onderzoek doen met humane embryo’s, maar een recente uitspraak van het Europese Hof zou nog wel eens roet in het eten kunnen gooien voor het grootschalig kweken van bloed. Greenpeace had een aanklacht ingediend tegen een Duitse onderzoeker, die een techniek om van embryonale stamcellen zenuwcellen te maken, wilde patenteren. Het Europese Hof heeft daarop besloten het patenteren van onderzoekstechnieken met embryonale stamcellen te verbieden. Deze uitspraak lijkt niet zo belangrijk voor onderzoek, omdat wetenschappers hun vindingen niet vaak patenteren. Maar er is geen enkel farmaceutisch bedrijf dat aan de slag wil met een techniek zonder hier een patent op aan te vragen. Dus ook niet met het doorontwikkelen van de techniek om donorbloed te kweken.

Met een verbod op het patenteren van embryonale stamcellen is het kweken van donorbloed voor transfusies nog steeds ver weg, terwijl de technieken wel beschikbaar zijn! Mensen met zeer zeldzame bloedtypes, waarvoor het kweken van bloed echt uitkomst zou kunnen bieden, zijn jammergenoeg gewoon nog aangewezen op een ouderwetse bloeddonor, als die er is.

Dit artikel verscheen op Volkskrant Opinie voor Sciencepalooza. 

Diamanten communiceren via kwantumverstrengeling

Deeltjes kunnen volgens de natuurkunde met elkaar in verbinding staan, zonder dat ze werkelijk contact maken. Dit verschijnsel heet kwantumverstrengeling, en is het beste uit te leggen aan de hand van twee kinderen op een wipwap. Als het ene kind boven is, is de ander automatisch beneden. Daarvoor is geen communicatie tussen de kinderen nodig, het gebeurt gewoon.

Foto: kristofer y susana.

Kwantumverstrengeling was tot nu toe voornamelijk gelukt bij heel kleine deeltjes en hele lage temperaturen. Een groepnatuurkundigen heeft het nu voor elkaar gekregen om kwantumverstrengeling aan te tonen bij grotere objecten, op een grotere afstand. Namelijk in diamanten van 3 millimeter groot, die 15 centimeter van elkaar geplaatst waren.

De moleculen in diamantenkristallen zijn heel structureel geordend, als een traliewerk. Door met een laser op de diamantjes te schijnen kan een hele een groep geordende kristallen in een hoog-energetische staat komen. Dit heet een phonon. De onderzoekers creëerden met een laser zo´n phonon in één van de diamantjes, maar ze wisten niet in welke diamant. Vervolgens zagen ze dat het phonon tegelijk in beide diamanten aanwezig was, terwijl ze maar één phonon gecreëerd hadden.

Natuurkundigen zijn geïnteresseerd om kwantumverstrengeling beter te begrijpen, om de toepassing hiervan in kwantumcomputers mogelijk te maken. Kwantumcomputers zijn vele malen krachtiger zijn dan normale computers, en hiermee kan bijvoorbeeld informatie veel veiliger worden verstuurd dan via internet. Een computer met een extreem lage temperatuur is vrij lastig, maar de diamantjes vertoonden hun kunstje gewoon bij kamertemperatuur. De kwantumverstrengeling duurde echter maar een paar picoseconden (0,000000000007 seconde), wat kort voor praktische toepassingen, maar het begin is er.

Dit artikel verscheen op www.faqt.nl 

Een miljoen voor de reizende DNA-labs

Wat kun je doen om wetenschap naar het bedrijfsleven of de maatschappij te brengen? Valorisatie is een heet hangijzer momenteel. Op het Life Science Momentum in Rotterdam kwamen succesvolle valorisatieverhalen aan bod. ScienceGuide-columnist Eva Teuling was erbij.

"Op dinsdag 22 november vond het Life Science Momentum plaats in Rotterdam, met als thema 'Science for Society'. In het World Trade Center ontmoetten wetenschappers, beleidsmakers, politici en professionals uit de wetenschapscommuncatie elkaar, om te ontdekken hoe onderzoek het beste kan worden toegepast voor de samenleving. Valorisatie, heet dat tegenwoordig en in het geval van wetenschap gaat valorisatie om het toepassen van verworven kennis voor óf geld (het bedrijfsleven) óf nuttige toepassingen voor de maatschappij.
Eerder organiseerde het Rathenau-instituut al de Valorisatie-parade (zie hier voor een verslag), en ook op het Momentum was Valorisatie belangrijk. Zo waren er presentaties over hoe wetenschappelijk onderzoek toegepast kon worden in richtlijnen voor huisartsen, voor het ontwikkelingen van nieuwe antibiotica en bij grote bedrijven als DSM.
De topspreker was Craig Venter, de man die als eerste de hele DNA-sequentie van een organisme had ontcijferd, belangrijke bijdragen leverde aan het human genome project en door middel van synthetische biologie nu zélf nieuwe organismen ontwerpt.


Maatschappelijke valorisatie: de DNA-labs
Op het Momentum werd ook de Valorisatie Award van het Netherlands Genomics Initiative (NGI) uitgereikt. Het thema dit jaar was "Excellentie in maatschappelijke valorisatie", kortom, de prijs was voor het beste project om wetenschap naar maatschappelijke projecten te vertalen. Verschillende projecten werder ingediend onder andere door een aantal genomics-centra die DNA-labs organiseren.
De DNA-labs zijn oorspronkelijk een idee van twee studenten uit Wageningen, die eind jaren '90 iets wilden doen aan de teruglopende studentenaantallen op hun universiteit. Ze vonden dat de universiteit naar de scholieren toe moesten gaan om nieuwe studenten te winnen, in plaats van maar te hopen dat scholieren de universiteit zouden bezoeken tijdens een open dag.
Hiervoor bedachten ze het reizende DNA-lab: een busje vol met practicum-materiaal en laboratorium-apparatuur, vergezeld door twee enthousiaste studenten. Dit busje gaat naar de scholen toe, waar de studenten een experiment met de leerlingen doen, zoals het isoleren van DNA uit een plant, gecombineerd met voorlichting over de universiteit.

Dit concept bleek een doorslaand succes. Scholieren vonden het leuk iets anders te doen dan hun normale lessen; docenten konden een les aanbieden met materiaal waar hun school nooit over zou kunnen beschikken; de universiteit was enthousiast over de extra promotie; de studenten die het practicum gaven vonden het leuk om een kijkje te nemen in het vak van docent.
Al snel ontstonden er wachtlijsten voor de inschrijving van scholen, en wachtlijsten voor de studenten die het practicum wilden geven. Tijdens mijn studie biologie in Wageningen was ik in 2000 één van de begeleiders, een geweldig leuke en leerzame ervaring.
Snel werd dit initiatief geprofessionaliseerd en momenteel zijn er 6 genomics-centra van universiteiten die een DNA-lab aanbieden (Wageningen, Delft, Utrecht, Leiden, Nijmegen en Amsterdam). De genomics-centra zijn verantwoordelijk voor de inhoud, de coördinatie wordt sinds 2005 gedaan vanuit het Center for Society and the Life Sciences (vroeger Center for Society and Genomics), het CSG. Dit jaar hopen ze de 100.000e leerling te mogen ontvangen, wat duidelijk maakt dat het concept nog springlevend is.


Valorisatie award voor DNA-labs
Dat vond ook NGI. Ook al waren alle ingediende projecten interessant, NGI wilde de prijs geven aan het de DNA-labs. Maar een geldbedrag aan een concept geven is moeilijk, dus werd er lang getwijfeld of het geldbedrag moest gaan naar het CSG, die de labs coördineren, of naar het Center for Biosystems Genomics (CBSG) in Wageningen, waar het allemaal begon.
Uiteindelijk kreeg laatstgenoemde de geldprijs, nadat benadrukt was dat het geld gedeeld zou worden met alle andere DNA-labs in Nederland. Hierdoor is er meer zekerheid dat deze succesvolle practica de komende jaren ook doorgang kunnen vinden en nog eens duizenden scholieren met genomics in contact kunnen komen."

Zie voor meer informatie over de DNA-labs de special die het CSG hierover uitgaf in mei hier.

Deze column verscheen op ScienceGuide, hier te vinden.

Valse start voor vrouwen?

Klaar voor de start.... af!... stop! Valse start! Bij atletiekwedstrijden liggen de finishtijden van atleten soms zo dicht bij elkaar, dat milliseconden het verschil kunnen maken tussen winnen of verliezen. Als een sprinter eerder reageert dan de rest, heeft deze een grotere winkans; daarom zijn er strenge regels voor valse start, gebaseerd op onderzoek naar wat de snelste reactietijd van een persoon theoretisch zou kunnen zijn. Momenteel ligt de grens voor een valse start op 100 milliseconden. Dat wordt gemeten door de kracht die de sprinter uitoefent op het startblok, als die kracht binnen 100ms groter dan 25kg is, heeft de atleet eerder gereageerd dan theoretisch mogelijk is, en moet er opnieuw gestart worden.

Deze regels, die gelden voor zowel mannen als vrouwen, zijn opgesteld door de International Association of Athletic Federations (IAAF). Deze “snelste reactietijd” is gebaseerd op een studie uit 1990, met 8 Finse mannelijke sprinters, geen van alle Olympische atleten. Tijd om deze regels nog eens te heroverwegen, vond een groep wetenschappers uit Michigan. Want is 100ms wel echt de snelste reactietijd bij echte Olympische sprinters? En zijn hierin verschillen tussen mannen en vrouwen op te merken?

Om dit te onderzoeken analyseerden ze de reactietijden van sprinters tijdens de Olympische Spelen in Beijing. Deze gegevens worden gemeten door apparatuur in de startblokken, en zijn voor iedereen vrij toegankelijk. Ze bekeken de reactietijden van de 100, 200 en 400 meter sprint en de 100/110 meter horden, van zowel mannen als vrouwen, totaal goed voor gegevens van 826 sprints. De snelste reactietijden van mannen en vrouwen verschilden een beetje, bij mannen 118 ms en bij vrouwen 131 ms, maar geen enkele sprinter wist te reageren binnen 117 ms. Een reactie van sneller dan 100 ms is dus zeker een valse start, volgens de onderzoekers.

Echter, de reactietijd van vrouwen is volgens deze metingen langer dan bij mannen, terwijl ander onderzoek had laten zien dat vrouwen sneller reageren op geluiden (het startschot). En omdat vrouwen over het algemeen iets kleiner zijn dan mannen moeten de signalen een kortere weg afleggen om een reactie op te wekken, en zou de reactie dus sneller moeten zijn. Toch bleek uit deze analyse het omgekeerde. De onderzoekers vermoeden dat dat komt door de kracht op het startblok die nodig is om het valse-start-signaal te activeren. Vrouwen hebben minder kracht in hun benen dan mannen, dus zullen ze minder snel aan die 25kg komen die nodig is voor het valse-start-signaal.

Aan de hand van biometrische gegevens van spiermassa en -kracht van mannen en vrouwen berekenden de onderzoekers dat in de tijd dat mannen die 25kg halen, vrouwen slechts 19.4kg kracht konden ontwikkelen. Met die kracht zal een startblok geen “valse-start-signaal” afgeven, terwijl het misschien wel een valse start is geweest! Ze berekenden dat het een vrouw minimaal 121 ms zou kosten om die benodigde 25kg kracht uit te kunnen oefenen, dus hebben vrouwen eigenlijk een langere valse-start tijd.

De onderzoekers uit Michigan pleiten nu voor nieuwe regels voor het meten van een valse start bij vrouwen: de 100ms regel kan aangehouden worden, maar wel de drempel voor kracht 22% lager bij vrouwen. Mannen en vrouwen zijn nou eenmaal niet hetzelfde.

On the Implications of a Sex Difference in the Reaction Times of Sprinters at the Beijing Olympics - PlosONE, October 2011 http://bit.ly/t7ydT3

Dit artikel verscheen in De Tribune, het clubblad van Triathlonvereniging GVAV te Groningen

De kraamverzorgster als laborant

Het is even schrikken voor kersverse moeders: een prikje in de hiel van jouw baby, die ook nog eens pijn doet. Toch wordt de hielprik jaarlijks uitgevoerd bij bijna 180.000 pasgeborenen, om te screenen op zeldzame stofwisselingziektes. Deze test wordt afgenomen door op een papiertje een druppeltje bloed van de baby te druppelen. Maar wie weet neemt de kraamhulp in de toekomst een glasplaatje ter grootte van een nagel mee naar uw huis, en verschijnt binnen enkele momenten verschijnt: de kleine heeft gelukkig géén aanleg voor deze ziektes. Geen weken wachten op de uitslag maar gelijk duidelijkheid, in de huiskamer. Dit klinkt als science fiction maar is inmiddels dichterbij dan je zult denken. 

Het beschreven glasplaatje is een zogenaamde Lab-on-a-Chip. Met behulp van een ingenieus design van kanaaltjes, voorraadruimtes, klepjes en pompjes zijn deze Lab-on-Chips werkelijk miniatuur-laboratoriumpjes. Bij het ontwikkelen van zo’n chip komt behoorlijk wat natuurkunde kijken. De micro-fluïdica, het onderzoek naar het gedrag van hele kleine hoeveelheden vloeistoffen (nanoliters, een miljoenste van een liter) in kanaaltjes, heeft eraan bijgedragen dat heel precies de dikte van de kanaaltjes, de snelheid van de stroming, en de volumes van de vloeistoffen gekozen kan worden. Dit soort chips bestaan al voor verschillende toepassingen zoals het bepalen van lithiumgehalte in bloed (voor mensen die met lithium behandeld worden voor depressies). Onderzoekers uit Canada hebben nu Lab-on-Chips ontwikkeld voor het analyseren van opgedroogd bloed, zoals bij de hielprik.


Om de resultaten van een hielprik te krijgen wordt nu het papiertje met het druppeltje bloed naar het laboratorium opgestuurd. Daar wordt de bloeddruppel uitgeknipt, en met bepaalde vloeistoffen weer opgelost. Vervolgens worden in het monster aminozuren gemeten met een massaspectrometer. Het uitknippen van het papiertje en het oplossen van het bloed is behoorlijk gepruts, om alle hielprikken te analyseren zijn veel mensen nodig. Met de nieuwe Lab-on-a-Chip-techniek wordt de opgedroogde bloeddruppel direct op de chip gelegd, waarna er vanzelf de juiste vloeistof bij gepompt wordt en het bloed wordt opgelost. Deze oplossing wordt vervolgens volautomatisch voorbereid om met de massaspectrometer te meten, met behulp van slechts één pompje en één chipje! Dit is niet alleen sneller, maar doordat er minder mensen mee bezig zijn wordt ook het risico op fouten verminderd. 

De Lab-on-Chips die de Canadezen hebben ontwikkeld zijn niet alleen toepasbaar voor de hielprik, maar voor meer testen waarbij gebruikt gemaakt wordt van bloeddruppeltjes op papier. Omdat er slechts een kleine ingreep gedaan hoeft te worden en de stukjes papier per post verzonden kunnen worden, wordt de bloeddruppel-methode steeds populairder, zeker in gebieden waar ziekenhuizen niet zo dik gezaaid zijn en het gekoeld verzenden van bloedmonsters een probleem is. Door Labs-on-Chips kunnen al deze monsters in de toekomst sneller, efficiënter en nauwkeuriger verwerkt worden.


De uitslag van de hielprik in de huiskamer is nog onrealistisch, het meten van de samples die uit de chip komen moeten in het laboratorium gedaan worden. Maar de Lab-on-a-Chip kan wel het arbeidsintensieve werk deels vervangen. Als zulke chips in grote hoeveelheden gebruikt gaan worden zullen de kosten van de chip uiteindelijk minder zijn dan die van een laborant die papiertjes uitknipt. De kraamverzorgster kan dan een deel van de taak van een laborant overnemen, door een klein laboratorium mee te nemen naar uw huis.

Dit aritkel verscheen in de Groene Amsterdammer voor Sciencepalooza