De Januskop van Nanodeeltjes

 

Nanotechnologie is de studie, toepassing en engineering van materialen, apparaten en systemen op zeer kleine schaal: het gaat per definitie om de manipulatie van materie met ten minste één dimensie van 1 tot 100 nanometer, die als nano-materialen worden beschouwd. In één nanometer (10^-9 meter) passen circa vijf atomen.

 

Nanodeeltjes bestaan vaak slecht uit een hand vol of enkele tientallen atomen. Op deze schaal, ook wel het kwantumrijk genoemd, spelen kwantummechanische effecten een grote rol in de eigenschappen en interacties van materie. Deze kwantumeffecten genereren unieke fenomenen, en de exploitatie daarvan maakt de productie mogelijk van een enorm scala aan materialen met unieke kenmerken. Nanostoffen kunnen in vergelijking  met ‘gewone’ macro- of micro-materialen een veel groter oppervlakte hebben om stoffen te kunnen binden, beschikken over nieuwe optische, fluorescente,  thermische, elektrische, magnetische en chemische eigenschappen en kunnen gemakkelijker ‘fuseren’ met onderdelen van menselijke cellen, zoals de cellulaire membranen en DNA.

 

Richard Feynman wordt als één van de grondleggers van de nanotechnologie beschouwd. In zijn beroemde lezing  “There is Plenty of Room at the Bottom", zette hij het podium voor onderzoek naar toegepaste nanowetenschap. Zijn toespraak, die op 29 december 1959 werd gehouden tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de American Physical Society aan het California Institute of Technology, markeerde volgens velen een revolutie in de manier waarop  wetenschappers naar materialen keken en wordt algemeen beschouwd als één van de keerpunten in de geschiedenis van de materiaalwetenschap die het onderzoek naar nanotechnologie heeft gestimuleerd.

 

Inmiddels zijn er vele honderden soorten nanodeeltjes ontwikkeld, meestal gebaseerd op bepaalde metaaloxides en de laatste decennia staan ook lipiden, grafiet/grafeenoxide en magnetiet (Fe₃O₄) meer in de belangstelling. Als men het aanbod van deze Amerikaanse producent bekijkt, wordt duidelijk dat nanodeeltjes in alle soorten, maten en vormen worden gemaakt, voor een breed pallet aan industriële, militaire en geneeskundige toepassingen, zoals elektronica, zonnepalen, brandstofcellen, optische apparatuur, radars, lasers, 5 G-antennes, mobiele telefoons, (experimentele) geneesmiddelen en vaccins. Zelfs in stealth vliegtuigen worden onder meer grafiet/grafeennanodeeltjes toegepast voor elektrostatische ontlading, EMI-afscherming en de wrijving op vliegtuigoppervlakken te verkleinen. Voorts hebben nanodeeltjes hun ingang gevonden in de synthetische biologie en de biomedische wereld, o.a. in experimentele anti-kankergeneesmiddelen, gentherapie en vaccins.

 

Dan Anderson is als professor Chemical Engineering en Health Sciences and Technology verbonden aan het MIT Koch Institute for Integrative Cancer Research. Hij heeft met zijn onderzoeksgroep de afgelopen 15 jaar gewerkt aan de ontwikkeling van met name op lipidenanodeeltjes gebaseerde vaccins gewerkt; lipiden zoals polyethyleenglycol, cholesterol en esters van aminozuren met vetzuren.

 

In dit interview/video-college legt Anderson uit dat heden ten dage met behulp van vaccins zowel genen uitgeschakeld als ingeschakeld/ingebracht kunnen worden. Genen in ons DNA kunnen middels siRNA worden uitgeschakeld en middels mRNA kan genetisch materiaal in onze cellen worden ingebracht, zoals nu gebeurt met de Covid-19 vaccins. Anderson licht toe dat RNA dat in ons lichaam ingebracht wordt normaliter snel kan worden afgebroken en tot ongewenste immunologische reacties kan leiden. Voor een goed transport doorheen het lichaam en de opname in de cellen is het verpakken van het RNA in (lipide) nanodeeltjes essentieel. Bepaalde nanodeeltjes kunnen na binnenkomst in het lichaam ophopen in de lever, milt, beenmerg en nieren; om tot de juiste samenstelling van de nanodeeltjes, die deze ‘filtering’ kan omzeilen, te komen, was volgens Anderson nog een hele opgave. Vrijwel alle organen, het endotheel dat die organen omgeeft, diverse soorten leukocyten e.d. zouden nu middels nanotechnologie met extern RNA beïnvloed kunnen worden.  Onderzoekers van het Amerikaanse ministerie van Defensie (DARPA) hebben volgens Anderson ook veel interesse in de mRNA-techniek en onderhouden nauwe banden met bedrijven zoals ModeRNA Inc. en Pfizer.

 

Anderson illustreert ook zijn onderzoek met de CRISPR/Cas9-techniek bij proefdieren. Met deze van bacteriën afgekeken techniek kunnen genen in cellen permanent worden uitgeschakeld of door ander DNA worden vervangen. Anderson experimenteert met  vaccins die zijn uitgerust met Cas9-mRNA en gids-RNA bevattende nanodeeltjes.

 

De huidige Covid-19 vaccins werken met mRNA dat codeert voort het (verouderde) Wuhan spike-eiwit. Anderson haalt ook experimenten met nanotechnologievaccins bij proefdieren aan, waarin het mRNA self-replicating/amplifying is gemaakt, waarbij het mRNA dat codeert voor de productie van de spikes zichzelf vermenigvuldigt, waardoor de productie van die spikes enorm verlengd en versterkt zou kunnen worden. (Deskundigen van het aan de Gates Foundation, Rockefeller Foundation, The World Health Organization en het World Economic Forum verbonden Johns Hopkins Institute zien  self-spreading en self-amplifying vaccins als de opvolgers van de huidige generatie DNA-en mRNA-vaccins).

 

Het interview/videocollege van Anderson toont één voorbeeld van hoe een groep wetenschappers de afgelopen jaren aan de ontwikkeling van nanodeeltjesvaccins heeft gewerkt, in dit geval op lipiden gebaseerde nanodeeltjes. De afgelopen decennia zijn echter ook andere materialen zoals grafeen en magnetiet op hun geschiktheid voor nanotoepassingen onderzocht.

 

Grafeen behoort tot de sterkste en hardste stoffen op aarde. Het heeft een smeltpunt van circa 3700 en kookpunt van circa 4200 °C. Grafeenoxide bestaat grotendeels uit zuiver koolstof met een klein aantal functionele groepen waaraan diverse stoffen kunnen binden, en kan als een ultrafijn nanodeeltje met een grote oppervlakte en  bindingsvlak (wel tot 1000 m² per gram) worden bereid. Het is in die speciale vorm geschikt als drager voor stoffen inclusief mRNA, DNA, eiwitten en bepaalde experimentele geneesmiddelen in laboratoriumonderzoek en medische experimenten. Grafeen-nanodeeltjes kunnen tegenwoordig zowel als één- of twee- of driedimensionale structuren worden geproduceerd, maar bijvoorbeeld ook in de vormen van staafjes of rolletjes of in combinatie met bepaalde metaaloxides als nano-bio-elektrische apparaatjes. Grafeenoxide staat ook steeds meer in de belangstelling bij de ontwikkeling van zogenaamde self-assembled magnetic nano-particles.

 

Een Tesla-spoel heeft diverse bijzondere eigenschappen, die onder meer gebaseerd zijn op (hoogfrequente) resonanties. Op een bepaalde manier toegepast kan zo’n Tesla-spoel aan het uiteinde waar de secundaire spoel zich bevindt elektrische velden uitzenden. Uit een studie van de Rice Universiteit blijkt dat deze velden energie kunnen overdragen op grafeen-nanodeeltjes, waardoor ze als een miniatuur stroombron kunnen fungeren, maar bovenal zichzelf gaan assembleren in nieuwe, langere vormen. Het 'gedrag' van grafeennanodeeltjes is dus in principe op afstand middels elektrische velden beïnvloedbaar. Doordat grafeen in bepaalde nanovormen zich kwantummechanisch anders gedraagt dan normaal grafeen, is dit effect mogelijk. Grafeennanodeeltjes zijn niet alleen gevoelig voor dit soort elektrische velden, maar kunnen ook als antenne dienen voor elektromagnetische velden in het 5G- en 6G-bereik. In een studie met menselijke fibroblasten (cellen die in ons bindweefsel voorkomen) waaraan grafeennanodeeltjes waren toegevoegd, bleek blootstelling aan elektromagnetische straling met frequenties van 900, 2400 of 7500 MHz (zeg maar 4G- en 5G-bereik) celdood te kunnen opwekken.

 

Ook met behulp van DNA kan men tegenwoordig allerlei grafeenoxidenanodeeltjes synthetiseren. Door gebruik te maken van het zelf-assemblerende vermogen van DNA en DNA-gecontroleerde positionering van nanodeeltjes kunnen nieuwe, efficiënte geminiaturiseerde optische sensoren, elektronische apparaten, circuits en medische theranostische kits worden gecreëerd. Bovendien is de assemblage van nanokristallen van halfgeleidermaterialen met behulp van DNA als sjabloon onderzocht om isolatie van DNA in elektronische circuits te overwinnen.

 

Om het transport van de stoffen die aan grafeen kunnen worden gebonden te optimaliseren, kunnen de grafeennanodeeltjes van coatings met lipiden zoals poly-ethyleenglycol en/of ijzeroxidenanodeeltjes worden voorzien.  Grafeen beschikt over (elektro-)magnetische eigenschappen en in 2013 is aangetoond dat het magnetisme in grafeen ‘aan’ en ‘uit’ geschakeld kan worden, hetgeen het ook geschikt maakt voor elektronische toepassingen op nanoniveau en in zogenaamde nano-bioelectronic devices. Zie voor een overzicht van de biomedische toepassingen van grafeen ook deze afbeelding.

 

Magnetiet is een soort ijzeroxide waaruit ijzerhoudende, magnetische ultrafijne nanodeeltjes kunnen worden bereid, ook wel superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) genaamd. In de literatuur wordt magnetiet vaak als Fe₃O₄ omschreven, maar de juiste chemische formule is Fe³⁺₂Fe²⁺O₄, omdat het per molecuul twee driewaardige ijzeratomen en één eenwaardig ijzeratoom bevat. Met name de aanwezigheid van Fe²⁺ en zuurstofatomen in dit molecuul maken dat deze stof van nature magnetisch is. Deze ijzernanodeeltjes worden toegepast in diverse industriële en medische, al dan niet experimentele toepassingen. Deze Fe₃O₄-nanoparcicles worden onder meer ingezet voor het absorberen van elektromagnetische straling, als een soort contrastvloeistof bij MRI-scans, in biosensoren en het transport van stoffen en geneesmiddelen naar weefsels. Bijvoorbeeld in DNA-vaccins kan het DNA ‘verpakt’ worden in Fe₃O₄-nanodeeltjes die van een lipide coating zijn voorzien en aldus intact door het bloed en doorheen de cellulaire membranen tot in het binnenste van de cel worden getransporteerd.

 

IJzeroxide-SPION-nanodeeltjes kunnen echter ook worden gebonden aan grafeenoxide-nanodeeltjes, zie deze afbeelding. In dit voorbeeld zijn de ijzerdeeltjes gecombineerd met lipiden zoals polyethyleenglycol (PEG) en polymelkzuur of polylactic acid (PLA), in rood weergeven. In dit voorbeeld dient het met SPION-, PEG- en PLA-verrijkte/gecoate grafeenoxide als drager/transportmiddel voor een dierlijk albumine-eiwit (in groen weergeven). Onderzoek heeft uitgewezen dat dit soort nano-complexen zeer goed in allerlei weefsels en organen kunnen worden opgenomen, vaak beter dan nanodeeltjes die uitsluitend op lipiden zoals PEG en cholesterol zijn gebaseerd. Dit type nanodeeltjes wordt nu beschouwd als the state of the art and the leading edge; een zegen voor de wetenschap, maar zijn deze deeltjes een zegen of een vloek voor de mens?

 

Kleven er voor mensen ook nadelen en gevaren aan dit soort deeltjes? Jazeker. Van grafeennanodeeltjes weten we dat ze de bloed-luchtbarrière (long), bloed-testisbarrière, bloed-hersenbarrière en bloed-placentabarrière kunnen passeren en vrijwel alle organen, inclusief de hersenen kunnen bereiken. Van deze nanodeeltjes zijn diverse toxische eigenschappen vastgesteld; zij kunnen cellulaire membranen, mitochondria en DNA beschadigen. Grafeen kan zuurstofradicalen (ROS) genereren en inflammatie en apoptose opwekken. Deze toxicologische processen worden in deze afbeelding samengevat. Bij muizen die met grafeenoxide werden ingespoten (intraveneus), veroorzaakte het een sterke aggregatierespons in bloedplaatjes door activering van Src-kinasen en afgifte van calcium uit intracellulaire depots. Tevens induceerde grafeenoxide na intraveneuze toediening uitgebreide pulmonale trombo-embolie bij deze muizen.

 

De toxische effecten van de ijzeroxide-SPION-nanodeeltjes komen overeen met die van grafeen: membraan- en DNA-schade, oxidatieve stress, inflammatie, apoptose en een verminderde mitochondriale functie.

 

Als men bovenstaande kennis even laat bezinken, zou men denken: “Geen weldenkend mens zal toch overwegen om grafeen- of ijzernanodeeltjs in een vaccin te verwerken, dat massaal wordt verspreid? Geen weldenkend mens zal toch zwangeren, kinderen en bejaarden daaraan blootstellen?” Toch lijkt het daar volgens Spaanse onderzoekers wel op. Al drie keer op rij zijn respectievelijk in de vaccins van Pfizer, AstraZeneca en het jaarlijkse influenza-vaccin grafeendeeltjes aangetoond. Om het genetisch materiaal in de vaccins zo optimaal mogelijk door het lichaam te verspreiden en in de weefsels en cellen te laten opnemen, lijkt het, om tot het meest effectieve vaccin te komen, wetenschappelijk gezien, heel ‘logisch’ de nanotechnologie die nu beschikbaar is, toe te passen. Voor uw ‘bestwil’, zullen we maar zeggen.

 

Fact-checkers stellen dat er helemaal geen grafeen in de vaccins aanwezig is, omdat de fabrikanten de stof niet in de bijsluiters vermelden en omdat de EMA in het beoordelingsrapport van het vaccin grafeen ook niet benoemt. Zouden onafhankelijke journalisten eigenlijk niet moeten denken “Waar rook is, is vuur” en  “We zouden die vaccins juist eens uitgebreid op grafeen moeten laten testen, net zoals bijvoorbeeld groenten en fruit regelmatig, onafhankelijk op schadelijke bestrijdingsmiddelen worden onderzocht?”

 

Volgens oud-medewerkster van Pfizer Karen Kingston is het heel plausibel dat Pfizer grafeenoxide in zijn vaccins heeft verwerkt, maar dat vanwege ‘trade secrets’ niet in de patenten vermeldt. En het zal niet de eerste keer zijn dat een fabrikant zoals Pfizer bepaalde inhoudstoffen in een geneesmiddel niet openlijk vermeld heeft, en dat een ‘goedgekeurd’ geneesmiddel vanwege schadelijke effecten moet worden teruggeroepen.

 

Wat levensmiddelen, groenten en fruit betreft, staan alle bestrijdingsmiddelen die daarin kunnen voorkomen of coatings die daarop worden aangebracht altijd op de lijst van ingrediënten vermeld? Heeft de EMA in haar rapport de door het Amerikaans/Duitse concern Pfizer/BioNTech ingediende data zelf ook in een lab laten her-analyseren/op juistheid gecontroleerd? Kan de EMA 100% uitsluiten dat er geen andere inhoudstoffen dan die door de fabrikanten opgeven zijn in de vaccins aanwezig zijn? In hun rapportage is dat niet direct terug te vinden.

 

Wij zouden ons deze vragen kunnen stellen:

 

Waarom blijft men zo gefixeerd op vaccins (die inmiddels gebaseerd zijn op een verouderd/sterk gemuteerd spike-eiwit)? En waarom worden geneesmiddelen zoals Ivermectine en HCQ en nutriënten zoals zink, vitamine D, vitamine K, quercetine, bromelaïne, n-acetylcysteïne e.d. niet veel meer bij de preventie en behandeling van Covid overwogen? Zou dat misschien met bepaalde lucratieve contracten te maken hebben, die bepaalde regeringen met bepaalde producenten hebben afgesloten?

 

Zit de mensheid echt te wachten op al die synthetische biologie? Zullen bijvoorbeeld in de hersenen geïnjecteerde ‘nano-devices’ echt het Alzheimer-probleem oplossen? En zijn al die gentech-vaccins de oplossing voor ‘pandemieën’? Zou er (door onze bestuurders) niet veel meer gedaan moeten worden aan leefstijl, optimale voeding, de preventie van insuline- en leptineresistentie, het voorkomen van deficiënties, stress- en angstreductie, vermindering van blootstelling aan straling en (neurotoxische) bestrijdingsmiddelen e.d.?

 

En in wat voor een wereld zouden we belanden als die nano- en kwantumtechnologie restrictief ingezet zou gaan worden?