Jurk met lichtgevende levende algen steelt de show

Honderdvijfentwintig miljoen levende algen zijn verwerkt in de stof van deze jurk. Die geven het kledingstuk een spectaculair glow-in-the-dark-effect wanneer het model beweegt. Wat begon als een fundamenteel wetenschappelijk project waarin biofysici onderzochten hoe bioluminescentie ontstaat in mariene algen, is nu geculmineerd in een topstuk van de Nederlandse mode-ontwerper Iris van Herpen. Die schitterde deze week met een levende jurk op de Paris Haute Couture Week.

Bioluminescentie van mariene algen is bekend als het fenomeen zeevonk, wanneer de branding tijdens de nacht fel oplicht of wanneer het zeewater door zwemmen of varen in beroering komt. Tijdens warme zomernachten met een rustige zee, is het fenomeen ook aan de Nederlandse kust te zien. Biologen denken dat de lichtproductie een defensiemechanisme van de algen is, het schrikt rovers zoals roeipootkreeftjes af. Het uitzenden van blauwe lichtflitsen komt door een chemisch proces (de oxidatie van het eiwit luciferine door het enzym luciferase) dat wordt opgeroepen door mechanische stimulatie. Hoe dat precies werkte was tot voor kort een raadsel.

Twee biofysici van de Universiteit van Amsterdam, Mazijar Jaalal en Nico Schramma, deden in het lab experimenten met losse eencellige algen om te zien welke krachten er nodig zijn om een lichtflits op te wekken. Ze gebruikten daarvoor de dinoflagellaat Pyrocystis lunula. Dit is een vrij robuuste alg die een halvemaanvormige harde schil (celwand) van cellulose om zich heen heeft. De proeven van Jaalal en Schramma lieten zien hoe druk of vervorming een reactie in de cel teweegbrengt, waardoor een lichtflits ontstaat.

Foto via Iris van Herpen

Het onderzoek ging verder in samenwerking met Amerikaanse wetenschappers. Daarbij verwerkten ze de algen in een gelmatrix, om een flexibel materiaal te maken dat licht geeft bij vervorming en de cellen buiten het water in leven kan houden. Daartoe werd een algenoplossing gemixt met alginaat en laponiet om een gel te maken die werd uitgehard met calciumchloride. In het materiaal behouden de algen hun vermogen tot bioluminescentie tot wel vijf maanden.

Net als in de natuur werkt de bioluminescentie alleen ’s nachts, omdat de activiteit van het luciferase-gen onder controle staat van een biologische klok. Overdag laden de algen op door middel van fotosynthese. Daarbij vormen ze zuurstof in hun afgesloten bolletjes, dat ze de volgende nacht weer verbruiken en omzetten in koolstofdioxide.

Het nieuwe glow-in-the-dark-materiaal trok de aandacht van de Britse bio-ontwerper Chris Bellamy die er kunstprojecten van maakte in Frans-Polynesië en vervolgens ook de samenwerking zocht met modeontwerper Iris van Herpen. In het Amsterdamse lab verfijnden de biofysici het materiaal verder om er een levende jurk van te kunnen maken.