Promovendus Willem Noteborn heeft supramoleculaire structuren onderzocht. Deze kunnen nuttig zijn voor het laden van medicijnen en signaalmoleculen met betrekking tot, bijvoorbeeld, cellulaire differentiatie. In zijn proefschrift, hij beschrijft de werking van deze structuren.

Noteborn:'Het doel van mijn onderzoek is het maken van materialen op nanoschaal, die uiteindelijk structuren kunnen vormen die deze kleine schaal overstijgen, met het blote oog zichtbaar. Ik heb onderzocht hoe bepaalde componenten structuren vormen en wat de eigenschappen van die structuren zijn. Dat is het grote thema van mijn proefschrift:supramoleculaire chemie, bedoeld voor medische toepassingen en diagnostiek.'

Supramoleculaire polymeren kunnen worden gezien als ketens van blokken die niet covalent zijn gebonden met bijvoorbeeld waterstofbruggen of Van der Waals-krachten. Noteborn gebruikte losse polymeervezels, evenals grotere netwerken waarin hij kon, bijvoorbeeld, cellen groeien. Hij heeft veel onderzoek gedaan naar superabsorberende hydrogels, gemaakt van dit soort polymeren.

In verschillende experimenten gebruikte Noteborn DNA. Hij legt uit:'Ik werk veel met DNA. Iedereen kent DNA van zijn klassieke rol in de genetica en biotechnologie. Maar ik ga veel verder dan synthetische biologie door DNA als bouwsteen te zien.'

In de natuur, in dubbelstrengs DNA komen de combinaties van de complementaire basen adenine en thymine en cytosine en guanine voor. Noteborn maakt gebruik van deze woning. 'Je zou adenine kunnen hechten aan een thymine en cytosine aan een guanine, wat resulteert in een soort magneten. Met deze eigenschappen je kunt veel coole trucjes.'

In een van zijn modelsystemen, Willem Noteborn gebruikte een supramoleculaire polymeer met DNA-stammen voor het selectief laden en vrijgeven van gouden deeltjes van nanometergrootte (figuur 1). Wanneer deze polymeren worden gemengd met DNA-gefunctionaliseerde gouden deeltjes, ze zullen binden aan een DNA-stam op het polymeer. Hierbij, gouden ballen zijn te zien op het polymeer. Door een gratis, meer complementaire DNA-stam, de gouden deeltjes met DNA-stammen zullen het polymeer loslaten omdat ze beter aan het vrije DNA zullen binden dan aan het supramoleculaire polymeer. Hierbij, de gouden ballen zijn niet meer te zien en daarna, kleinere gouden ballen kunnen op het polymeer worden geladen.

Noteborn is altijd al geïnteresseerd geweest in biologie en scheikunde. Zijn vader Mathieu Noteborn is hoogleraar biochemie aan de Universiteit Leiden. Willem Noteborn vertelt:'Sinds mijn vierde loop ik door het lab. De omgeving was niet nieuw voor mij. Ik had veel bewondering voor Watson en Crick, twee van de ontdekkers van DNA.'

Willem Noteborn behaalde een bachelor en een master in Life Science &Technology. Eerst liep hij stage bij zijn latere begeleider, Alexander Kros. Na een biotechnologische masterstage bij de onderzoeksgroep van Gilles van Wezel over Streptomyces bacteriën, hij begon zijn afstudeeronderzoek bij Roxanne Kieltyka en Alexander Kros.

Maatschappelijke relevantie speelt een rol in het onderzoek van Noteborn. Hij zegt:'Mijn onderzoek is fundamenteel, maar het is noodzakelijk om uiteindelijk met een sociaal apparaat te komen. Ik denk dat veel van dit soort modelsystemen niet direct zullen worden toegepast, maar veel aspecten kunnen eenvoudig worden geïmplementeerd. We hebben nog geen medisch onderzoek gedaan.' Maar, hij beslist, de supramoleculaire chemie is een snelgroeiende discipline. In de toekomst, deze systemen zullen zeker worden toegepast in medicijnen.