De antieke kleurstof ‘Egyptisch blauw’ als voorbeeld Stralend blauw voor radiologische opnames

Bron: Persbericht Empa | Vertaald door AI 2 min Leestijd

Leverancier over dit onderwerp

Beeldvormende technieken in de celanalyse vereisen vaak geschikte kleurstoffen. Zwitserse materiaalonderzoekers hebben nu een nieuwe nanokleurstof ontwikkeld die is gebaseerd op een duizenden jaren oude voorloper. 

Een voortreffelijk kleurenpalet: de nanokleurstof „Zurich Blue“(Afbeelding: Empa)
Een voortreffelijk kleurenpalet: de nanokleurstof „Zurich Blue“
(Afbeelding: Empa)

Om ziekten op te sporen en medische behandelingen te monitoren, wordt gebruikgemaakt van beeldvormende technieken. Hiervoor moeten moderne contrastmiddelen gelijke tred houden met de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van radiologie. Een team onder leiding van Robert Nissler en Inge Herrmann van het „Nanomaterials in Health“-laboratorium van Empa in St. Gallen, de ETH Zürich, het Universitair Ziekenhuis Balgrist en de Universiteit van Zürich heeft daarom een nanokleurstof ontwikkeld die beelden met een hoge resolutie van hersenstructuren mogelijk maakt.

Voorbeeld: een historische kleurstof

Het team vond een veelbelovende kandidaat in een historisch koperhoudend materiaal, het zogenaamde Egyptisch blauw. Dit pigment behoort tot de eerste kunstmatig vervaardigde kleurstoffen in de geschiedenis van de mensheid en werd al meer dan 4.500 jaar geleden gebruikt, bijvoorbeeld voor muurschilderingen, op antiek aardewerk en op Egyptische beelden.

Naast zijn helderblauwe kleur, die met het blote oog waarneembaar is, onthult Egyptisch Blauw zijn geheim voor speciale camera’s zodra het in het donker met nabij-infraroodlicht wordt belicht: het fluoresceert en straalt licht uit.

De materiaalonderzoeker Robert Nissler heeft binnen het team van Inge Herrmann de productie van „Zurich Blue“ verder ontwikkeld.(Bild:  Empa)
De materiaalonderzoeker Robert Nissler heeft binnen het team van Inge Herrmann de productie van „Zurich Blue“ verder ontwikkeld.
(Bild: Empa)

De fluorescentie-eigenschap bij langgolvig licht was voor de onderzoekers buitengewoon interessant, waarbij de uitdaging erin bestond de grondstof zo voorzichtig te verwerken dat er tweedimensionale nanostructuren ontstaan die tijdens het proces hun fascinerende lichtkracht behouden. Robert Nissler maakte hiervoor gebruik van de zogenaamde vlamsynthese, waarmee het historische productieproces volledig wordt omgekeerd: In plaats van kopererts te vermalen en met hitte te bewerken totdat er een fijn pigment ontstaat, ging Nissler uit van nanodeeltjes die tijdens de vlamsynthese eerst metaaloxidedeeltjes vormen, die uiteindelijk door middel van laserbestraling worden opgebouwd tot tweedimensionale, ultraklaar lichtgevende nanolagen. „Het proces is niet alleen zacht en controleerbaar, het is ook schaalbaar naar industriële maatstaven“, aldus Robert Nissler.

Afzonderlijke immuuncellen markeren

Teamleidster Inge Herrmann is tevreden: „Het nieuwe hybride materiaal is geschikt voor beeldvorming met superhoge resolutie in realtime.” Zo zou men bijvoorbeeld de route kunnen volgen van afzonderlijke immuuncellen in het weefsel die de nanokleurstof eerder hebben opgenomen, aldus de ingenieur. Wat er tot nu toe veelbelovend uitziet in laboratoriumexperimenten in samenwerking met beeldvormingsdeskundigen rond Daniel Razansky van de ETH en de Universiteit van Zürich, moet in een volgende stap worden doorontwikkeld voor klinische toepassing. Naast diagnostische mogelijkheden zien de onderzoekers hier ook het potentieel om therapeutische werkzame stoffen aan de nanokleurstof te koppelen, om zo nieuwe therapieën met geïntegreerde beeldvorming te ontwikkelen.

Oorspronkelijke publicatie: R. Nißler, Q. Zhou, B. Hill, S.L.J. Thomä, L.R.H. Gerken, A. Borzi, K. Roost, B. Mächler, X.L. Deán-Ben, A. Neels, S. Kruss, D., I.K. Herrmann; Het ontsluiten van NIR-II-fotoluminescentie in 2D-nanovellen van kopertetrasilicaat via vlamspuitsynthese; Advanced Materials (2025)

Schrijf u nu in op de nieuwsbrief

Mis onze beste content niet

Door op „Abonneren op nieuwsbrief“ te klikken, geef ik toestemming voor de verwerking en het gebruik van mijn gegevens in overeenstemming met het toestemmingsformulier (uitvouwen voor details) en accepteer ik de gebruiksvoorwaarden. Raadpleeg ons privacybeleid voor meer informatie. De toestemmingsverklaring heeft met name betrekking op het verzenden van redactionele nieuwsbrieven per e-mail en op de combinatie van gegevens voor marketingdoeleinden met geselecteerde advertentiepartners (bijvoorbeeld LinkedIn, Google, Meta).

Vouw uit voor details over uw toestemming