In de VS is een organische vloeistof ontdekt die thermisch stabiel is maar uitkristallisteert zodra er een levende cel op ligt. Gevoeliger kan haast niet, melden onderzoekers van de University of Michigan in ACS Central Science.

Gewoonlijk zijn zulke onderkoelde vloeistoffen thermisch metastabiel. Als je ze heel snel afkoelt kun je ze vloeibaar laten blijven beneden hun officiële smeltpunt, maar zodra je dan de temperatuur ook maar een beetje verhoogt kristalliseren ze alsnog uit.

DPP8, een derivaat van diketopyrrolopyrrool met 8 koolstofatomen in elke zijketen, heeft daar geen last van. Officieel smelt het bij 134 graden Celsius. Maar als het eenmaal gesmolten is kun je het in de differential scanning calorimeter laten afkoelen tot 25 graden, weer opwarmen tot 150 graden opnieuw laten afkoelen en dat nog een keer herhalen, en al die tijd zie je niets dat ook maar op een begin van kristallisatie lijkt.

Maar DPP8 kristalliseert wél onmiddellijk uit als je een afschuifkracht uitoefent op het oppervlak. En de benodigde kracht is daarbij zó gering dat een enkele levende cel, die door zijn nieuwe ondergrond wat krampjes heeft in zijn cytoskelet, het al voor elkaar krijgt.

Die kristallisatie is duidelijk te zien: de vloeistof fluoresceert zwak oranjerood en de kristallen fel groengeel. Drop je een paar beenmerg-fibroblastcellen op het onderkoelde vloeistofoppervlak en wacht je een paar dagen, dan zie je geleidelijk groengele vlekjes ontstaan op de plekken waar ze liggen.

De onderzoekers schrijven het toe aan een subtiel krachtenspel. De aromatische kernen van de moleculen en de alifatische zijketens vertonen elk hun eigen interacties, die elkaar tegenwerken. Als beide krachten precies in balans zijn, is de energiewinst bij nucleatie zó laag dat je nooit een kiem krijgt die groot genoeg is om tot een kristal uit te groeien.

Het is nog maar heel globaal doorgerekend. Maar het feit dat het niet werkt met DPP4, DPP12 en DPP16, dus met kortere of langere zijketens, doet vermoeden dat de redenering klopt.

bron: ChemistryWorld, ACS Central Science