krant 52 - mei 2012 2011 - Natuurwetenschap in het Nieuws

diagonalen kennen, maar enkel recht toe,
recht aan lopen en elkaar met hoeken van
negentig graden kruisen. “Ons brein is geen
wirwar van draden,” concludeert
onderzoeker Van Weedeen in een
persbericht. “We ontdekten dat het brein
bestaat uit parallel lopende en loodrechte
vezels die elkaar op een overzichtelijke wijze
kruisen. Het vinden van zo’n simpele
organisatie in de voorhersenen van hogere
dieren was totaal onverwacht.”
Uit het onderzoek blijkt dat het brein heel
geometrisch georganiseerd is. Het lijkt wel
een weefsel. “Ik denk niet dat iemand had
verwacht dat het brein zo’n overtuigend
geometrisch patroon zou hebben,” stelt
Wedeen. Maar ergens is het wel logisch.
“Het oude beeld van het brein als een
wirwar van duizenden niet met elkaar
verbonden draden slaat vanuit een
evolutionair oogpunt nergens op. Hoe kan
natuurlijke selectie elk van deze draden
efficiënter maken? De eenvoud van deze
structuur is de reden dat het zich kan
aanpassen aan de willekeurige geleidelijke
veranderingen door evolutie.”
Het is voor een eenvoudige structuur
immers veel gemakkelijker om te
veranderen en zich aan te passen. Niet
alleen als het gaat om evolutionaire
veranderingen, maar ook om veranderingen
die ontstaan doordat we ons ontwikkelen of
omdat ons brein beschadigd is geraakt.
‘Chemo’ effectiever met
nanodeeltjes
Wetenschap24.nl, april 2012
Nanodeeltjes kunnen gericht medicijnen
tegen kanker afleveren in de tumor,
waardoor een hogere dosering mogelijk is.
Of het ook patienten geneest moet nog
blijken.
Slimme nanodeeltjes zijn het wondermiddel
van de toekomst, maar echte toepassingen
zijn tot nu toe schaars. Voor het eerst zijn nu
de slimme nanodeeltjes getest op mensen.
Het gaat om bolletjes van circa 30
nanometer diameter die docetaxel bevatten,
een stof die kankercellen doodt. Elk bolletje
is aan de buitenkant bedekt met lange
biologische moleculen, die aan hun
uiteinden ‘haakjes’ hebben die zich specifiek
hechten aan kankercellen.
Bij normale chemotherapie wordt docetaxel
in de bloedbaan gebracht en komt het in het
hele lichaam terecht. Omdat stoffen die
kankercellen doden ook schadelijk zijn voor
gezonde lichaamscellen, mag de
toegediende dosis niet te hoog zijn.
Nanobol met docetaxel
Toediening met nanodeeltjes blijkt een tien
keer hogere concentratie docetaxel in de
tumor te veroorzaken, terwijl de patiënt er
niet meer last van heeft dan normaal.
De proefnemingen met muizen en apen zijn
inmiddels afgerond. Bij de tests op mensen is
‘genezing’ geen doelstelling; het gaat
officieel alleen om een controle of er geen
onverwachte bijwerkingen optreden.
Niettemin, bij sommige van de 17 patiënten,
die met de conventionele therapieën
uitbehandeld waren, slonk de omvang van
tumoren, hoewel ze een lagere dosis dan
normaal ontvingen.
Ongestoord rekenen de
qubits
Wetenschap24.nl, april 2012
Delftse kwantumcomputer kan zoeken in
database van vier items. In Delft hebben ze
het grote struikelblok voor de
hypothetische quantumcomputer,
storingen uit de omgeving, nu aardig onder
de knie.
Er is weer een stap gezet op de lange weg
naar de quantumcomputer: een slimme
techniek om de uiterst labiele qubits te
beschermen tegen storende invloeden uit de
omgeving, terwijl ze toch van buitenaf lees-
en beschrijfbaar blijven.
Een qubit is het quantum-equivalent van een
gewone bit. Wat elke computer in essentie
doet, is het manipuleren van enorme
aantallen bits, de kleinste eenheden
informatie. De Delftse groep gebruikt de spin
(het quantum-equivalent van rotatie) van
elektronen en atoomkernen als qubits.
Bij meting van de spin van een elektron vind
je altijd de waarde +½ of – ½, die je 0 of 1
kun laten betekenen.
Het grote struikelblok voor de
quantumcomputer is echter dat de qubits
hun dubbelzinnigheid alleen behouden als
hun waarde niet gemeten wordt. Maar wat
geldt als een meting? Vrijwel elk contact met
de omgeving, zelfs warmte is in
quantummechanisch opzicht een meting.
De Delftse groep publiceerde eerder een
methode om elektron-qubits hun
dubbelzinnigheid relatief lang te laten
behouden.
Onderzoek op Plancklengte
Wetenschap24.nl, maart 2012
Al ongeveer negentig jaar zijn
natuurkundigen bezig om één theorie te
maken die alles in het universum kan
beschrijven. En al negentig jaar lang lukt dat
niet. Twee theorieën worden op dit
moment gebruikt om de natuur grofweg in
tweeën te hakken. De kwantummechanica
beschrijft het gedrag van kleine deeltjes
terwijl de algemene relativiteit al het grote
en de zwaartekracht beschrijft.
Opgerolde dimensies in de superstring
theory. Op de Planckschaal geldt een
zogenaamde kwantumzwaartekrachtstheorie.
Er zijn al diverse
kwantum-zwaartekrachtkandidaten bedacht,
de bekendste zijnde de
snaartheorie en quantum-loop-theory, maar
geen van dezen kan experimenteel bevestigd
worden.
We weten dus niet welke theorie klopt.
Zonder experimentele toetsbaarheid is een
theorie slechts een geloof en experimenten
zijn dus tot nu toe absoluut onmogelijk
gebleken. Een internationaal team van
natuurkundigen publiceert in Nature
Physics een idee voor een experiment dat
wel degelijk het kaf van het koren kan
scheiden bij de kwantumzwaartekrachttheorieën.
En dat hield bijna
Natuurwetenschap in het Nieuws, nummer 52 10
St. Bonifatiuscollege, Utrecht