Sensorer sladrer om sygdomme

Grundstenene er lagt til en ny type sensor, der på længere sigt kan hjælpe lægerne med at diagnosticere sygdomme i nervesystemet.  Det er det langsigtede perspektiv på Lars Iversens netop afsluttede ph.d.-projekt.

Lars har arbejdet på Bionanoteknologi Laboratoriet ved Nano-Science Center, Kemisk Institut. Hans projekt er del af hele gruppens målsætning om at designe og fremstille ultra-følsomme bio-sensorer baseret på nanoledninger. Hjertet i disse sensorer består af en aflang halv-leder krystal med en længde på et par micrometer og med en tykkelse på 100 nanometer – en nanoledning. På nanoledningen binder forskerne de proteiner, de er interesseret i at undersøge.

- Der er flere forskningsgrupper i verden, der arbejder med nanoledning sensorer. De har vist, at sensorer kan bruges som markører for kræft. Det nye i vores sensor er, at vi arbejder med proteiner fra nervesystemets verden – proteiner der er involveret i en lang række neurologiske sygdomme, og som læger derfor gerne vil kunne påvirke med nye lægemidler. Med vores system kan det i fremtiden blive nemmere, fortæller Lars Iversen.

Skematisk tegning af bio-sensor. Platformen er vist nederst i blå, nanoledningen i rød og de bundne proteiner i gul.

Hjernen kommunikerer via stoffer kaldet neurotransmittere. Ved sygdomme som Alzheimers, Parkinsons og epilepsi er der bl.a. en ubalance i niveauet af neurotransmittere. Ideen med den nye bio-sensor er, at forskerne i fremtiden kan bruge sensoren til at stille diagnosen. Men der er stadig et stykke vej, før de nye sensorer kan bruges i praksis.

Princippet i nanoledning sensorerne er, at sensoren kan ”mærke”, hvad der sker på ledningens overflade. Når et protein på overfladen indfanger et neurotransmitter molekyle, vil der typisk ske en ændring i ladningen. Denne ændring vil forskerne kunne måle på strømmen gennem nanoledningen. Røret er så lille, at selv små ændringer kan mærkes. Hvis en vævsprøve har et unormalt indhold af neurotransmittere, kan forskerne aflæse det.

Lars’ projekt har været meget tværdisciplinært og er  en del af en samlet indsats fra tre forskningsgrupper på Nano-Science Center om at udvikle bio-sensorer. Det er Bionano gruppen ved Karen Martinez, Nanoskala Kvanteelektronik ved Jesper Nygård og Computational Molecular Biophysics ved Jan H. Jensen, Kemisk Institut. Lars’ projekt har bl.a. involveret overfladekemi, faststoffysik og bionanoteknologi.

- Det fascinerende ved nanoteknologi er, at det går på tværs af de klassiske videnskaber, som fysik, kemi og biologi. Under mit projekt har jeg brugt meget tid på at arbejde sammen med mennesker med forskellig faglig baggrund, og det er udfordrende, men samtidig meget spændende, siger Lars.

Lars fortsætter som post doc ved Nano-Science Center. Han er 30 år og hans ph.d.-projekt er finansieret via et Københavns Universitets stipendium.

Læs abstract fra Lars Iversens ph.d.-forsvar.