Celbiologie

Rond 2008 zat mijn vader, toen bijna 90, vaak achter zijn PC en riep mij regelmatig als hij iets interessants over nanotechnologie zag staan. Voor hem bijna onvoorstelbaar en nauwelijks te bevatten dat er op die kleine schaal processen konden plaats vinden. Ik ging me verdiepen in de betekenis van nanotechnologie en ook in enkele biologische vaktermen die voorkwamen in de stukken. Veelal gingen de stukken over biologische processen/onderwerpen zoals medicijnen, kanker, stamcellen, virussen, immuun systeem, analysetechnieken.

Mede door de fascinerende animatiefilms op internet vond ben ik me gaan verdiepen in allerlei onderwerpen en heb daarvoor honderden video’s bekeken. Het is fascinerend om te zien hoe moleculaire machines werken. Die tonen grote gelijkenis met transferstraten, carrousels en produktie lijnen in fabrieken. In de komende tijd volgen overzichten van de websites, onderwijs-en onderzoeksinstellingen, wetenschappers, medische onderwerpen die ik zeer interessant vind.

Al gauw kwam ik er achter dat nanotechniek feitelijk de basistechniek is in de natuur en dus ook in de cellen.
Ik kocht de boeken Biochemistry van Stryer (biochemie) Molecular Biology of the cellen het boek stryer"Molecular Biology of The Cell".
Biologie was altijd het vak dat ik het interessantste vond op school, op mijn eindlijst VWO had ik er een 9 voor. Chemie vond ik toen niet zo interessant, ik begreep het niet helemaal maar
had toch een 8 op mijn eindlijst.
Om mijn kennis over chemie op te frissen volgde ik het college van Prof. Donald Sadoway : Introduction to Solid State Chemistry
In 2000 besloot MIT (Massachusetts Institute of Technology) om "Open Courseware" op te zetten met als simpel en revolutionair doel om praktisch alle colleges gratis online aan te bieden aan de hele wereld. Dat draagt bij aan de mogelijkheden van "life long learning". Inmiddels staan 1800 colleges online.
In 1999 was de  ".com" hype nog volop gaande en overwogen sommigen om kennis tegen betaling online aan te bieden. Maar MIT koos ervoor om kennis gratis aan te bieden.
Daarna volgden veel andere Amerikaanse universiteiten en instituten, en ook  buiten Amerika werd dit gedaan, in totaal bieden nu meer dan 150 universiteiten Open Courseware. Een van de populairste Profs van MIT is de in Den Haag geboren Walter Lewin. In het midden van de jaren zestig emigreerde hij naar Amerika. Er staan meer dan 80 video's van hem op internet waaronder de series MIT8.01 over natuurkunde en MIT 8.02 over elektriciteit.  Zijn video's zijn meer dan 4 miljoen keer bekeken maar omdat hij in opspraak is geraakt heeft MIT de video's van Youtube verwijderd. In veel van zijn colleges doet hij spectaculaire experimenten.  Hij heeft ook een bijzondere wijze voor het tekenen van  stippellijnen op het bord.

Mijn interesse in celbiologie is verder aangewakkerd door de MIT Prof. Bob
Weinberg  (vermaard i.v.m kankeronderzoek) en Prof. Eric Lander   (een van de leiders op het gebied van genetica en het Human Genome Project)
Beide profs hebben totaal andere karakters en hun stijl van les geven is ook totaal anders.
De colleges van MIT course 7.012 Introduction Biology  staan allemaal Youtube en ook op de site van MIT die dit college verplicht heeft gesteld voor alle studenten die techniek studeren omdat zij vinden dat het belangrijk is voor studenten die later waarschijnlijk belangrijke banen krijgen om inzicht te krijgen in de basis van de levensprocessen.
Feitelijk kan het onderzoek op het gebied van biologie en geneeskunde beschouwd worden als ingenieurswerk omdat het om natuurkunde/scheikunde/elektrotechniek/informatica/werktuigbouw gaat.
Wat ik vaak doe is de achtergrond onderzoeken van de wetenschappers en de professoren. Daar is veel over te vinden op internet. Zo blijkt Prof. Donald Sadoway   liefhebber te zijn van een 1982 Avanti, dat is in op kleine schaal geproduceerde Amerikaanse wagen met een V8 Chevrolet motor! Verder is hij als metallurg  leider van het onderzoeksteam van "The Liquid Metal Battery". Dit zou een oplossing kunnen vormen voor de opslag van zonne-energie of windenergie als die niet direct gebruikt kan worden.
Sadoway heeft inmiddels het bedrijf Ambri opgezet  waarvan het personeel grotendeels bestaat uit studenten en Post Docs. Passend in zijn manier van denken: als je een goedkope manier van energieopslag wilt maken (dirt cheap) zorg er dan voor dat de middelen
(mensen en materialen) "dirt cheap" zijn.
Zijn team is getalenteerd en enthousiast en als basis van de batterij koos hij voor de goedkope metalen. Het lichte Magnesium (Mg) boven en het zware Antimoon (Sb) onder en een vloeibaar zout ertussen. Hij stelt:  “If we can get liquid-metal batteries down to $500 a kilowatt-hour, we’ll change the world”. Doel is om de batterij te bouwen met het formaat van een 40 voet zeecontainer met een capaciteit van 2 Mw uur (genoeg voor 200 huishoudens) die overal geplaatst kan worden.
Zo ontstaat een grid, voor wijken en fabrieken die lokaal energie opwekken en verbruiken.
Op TED talk geeft Sadoway in een kwartier op een leuke wijze een presentatie van de Liquid Metal Battery. Op  TED , Ideas Worth Spreading staan honderden interessante presentaties over allerlei onderwerpen waarvan ik er tientallen heb gevolgd.
Door het volgen van het college van Donald Sadoway raakte ik ook geïnteresseerd in energieopslag.
In de mitochondriën van onze cellen spelen zich op sub nano-schaal processen af waarin energie omgezet wordt en ATP wordt gemaakt. ATP is de basiseenheid van energie in de cellen, een molecuul dat een factor 40 kleiner is dan glucose dat meestal de basis vormt voor de omzetting naar ATP. Om inzicht te krijgen in deze energiecentrales en feitelijk alle processen zijn er prachtige animatiefilms gemaakt die meer zeggen dan teksten en waaruit blijkt dat processen vaak gepaard gaan met microscopische bewegingen en vervormingen die uiteindelijk worden veroorzaakt worden door interacties tussen moleculen onder invloed van krachten. Als voorbeeld enkele animatiefilms over de processen in de mitochondriën. Deze uit de reeks "Virtual Cell" . In de animatiefilm serie Biovisions van Harvard University staat deze animatiefilm.
In  deze film zijn de rotors te zien die een essentiële rol spelen bij de transfer van protonen.
The Inner Life Of The Cell is een prachtige animatiefilm over diverse celorganellen en enkele andere processen in de cel. Over DNA, transcriptie, ribosomen, RNA, eiwitsynthese staan talloze animatiefilms op internet.

Inmiddels heb ik al een paar duizend uur in mijn nieuwe interesse gestopt en er zullen nog vele volgen. Naast de wereld van de cel maak ik regelmatig "uitstapjes" naar de werking van organen en systemen zoals hart, bloedsomloop, lymfesysteem, spieren en kankeronderzoek. Hiervoor volgde ik diverse colleges van Prof. Fink over fysiologie.
De fysiologie is de biologische wetenschap die de levensverrichtingen (zoals de stofwisseling) van organismen bestudeert.
De laatste tijd heb ik me verdiept in de werking van de hersenen door onder andere het
volgen van de 24 lectures (colleges) Brain and Behaviour van Prof. Wendy Suzuki van New York University.
Tevens volgde ik de 25 lectures  Human Behavioral Biology van  Prof. Dr. Robert Sapolski van Stanford University.
Erg interessant, ook diverse lezingen en colleges over psychologie.
Als Ingenieur werktuigbouw is het fascinerend te zien hoe virussen ontstaan en werken.
De collegereeks Virology van Prof. Vincent Racaniello van Columbia University in New York is erg interessant. Taaie stof mede door de vitale rollen die de verschillende vormen van RNA en DNA in virussen spelen en fascinerende nano-machines en enzymen zoals de ribosome, splicosome, reverse transcriptase, integrase, RNA polymerase. Op deze site staan ook de PDF's van de sheets van de colleges.

Het is ruim 30 jaar geleden dat ik de colleges voor de studie werktuigbouw volgde.
Om er weer "in" te komen heb ik veel gehad aan de interessante en leuk colleges van Scott Brueckner. In 14 colleges geeft hij tips aan studenten over de wijze waarop je beter kunt leren/onthouden/concentreren/aantekeningen maken. De reeks heet Study Skills and Learning Strategies - Workshops by LBCC (Long Beach City College).

In de komende tijd zal ik meer onderwerpen over celbiologie toevoegen aan deze site.
De laatste tijd heb ik veel geleerd over stamcellen, hierover heb ik een pagina aangemaakt.