03. oktober 2013

Stort potentiale med ny metode til hurtigere diagnosticering

Nano-teknologi

Jo mere præcist man kan diagnosticere en sygdom, jo større er chancen for, at patienten overlever. Derfor arbejder mange forskere på at forbedre kvaliteten i diagnosticeringsprocessen. På Nano-Science Center ved Københavns Universitet har forskere fundet en metode, der vil gøre processen hurtigere, billigere og mere præcis. Det kan lade sig gøre, fordi de forener værktøjer fra fysikkens verden og biologisk forskning på nanoskala.

Mange sygdomme kan diagnosticeres ved hjælp af såkaldte biomarkører. Det er stoffer, som kan måles f.eks. i en blodprøve, og som viser, at patienten lider af den pågældende sygdom. Disse biomarkører er ofte proteiner, der findes i meget små mængder i blodet, hvilket gør det svært at opdage dem. Ved at måle dem, kan diagnosticering gøres mere præcis, og mange sygdomme kan opdages meget tidligt, inden patienten udvikler alvorlige symptomer.

diagnosticering

Venstre: Elektronmikoskop billede af nanowire skov. Midt: Diagram af én nanowire med proteiner (røde molekyler) som fanger en anden type proteiner (grønne molekyler) fra en opløsning. Højre: Typisk fluorescensmikroskop billede af proteiner fanget på nanowires (set oppefra)

 

- Vi har udviklet en metode, hvor vi optimerer analysen af  proteiner. Centralt for metoden er, at vi bruger nanowires til at fastholde proteiner, mens vi analyserer dem. Det er unikt, siger Katrine R. Rostgaard, ph.d. studerende ved Nano-Science Center, Kemisk Institut, Københavns Universitet.

Normalt bruger forskere små plader til at fastholde proteiner, når de skal analyseres, men ved at bruge nanowires, som er en cylindrisk struktur med en diameter på omkring en 1.000 del af et menneske hår, får de en tredje dimension ind i arbejdet. Nanowires står op som en lille skov, og derved er der et langt større overfladeareal at fastholde proteiner på, fordi de kan sætte sig på alle sider af nanowiren.

- Med et større areal kan vi fastholde mere protein på én gang. Det giver mulighed for at måle flere biomarkører samtidig, det øger signalet,  og giver dermed en bedre kvalitet i diagnosticeringen, siger Katrine R. Rostgaard om metoden, der netop er offentliggjort i tidsskriftet Nanoscale.

Rentabel metode  til diagnosticering

Forskningen sker på nanoskala og ved at anvende den nye metode, kan forskerne bruge langt færre materialer til at foretage deres eksperimenter. Skovene af nanowires bruges til at fange de proteiner med, som man ønsker at undersøge direkte. Når proteinerne er undersøgt, kan man genbruge nanowires ved at udføre mange forskellige tests på det samme protein. Det forenkler arbejdsgangen i laboratoriet gevaldigt i forhold til den konventionelle metode, hvor forskerne må begynde forfra med en ny plade til at fastholde proteinerne hver gang, de skal lave en ny analyse. Derved bidrager metoden til at gøre diagnosticeringsprocessen mere miljøvenlig og økonomisk rentabelt i brug for eksempelvis industrien.

- Vi ved, at flere større biotek-virksomheder vil være interesseret i vores nye metode, der dog kræver forbedringer, før den er klar til anvendelse i industrien. Det skyldes blandt andet, at nanowires stadigvæk er dyre at fremstille, siger Karen Martinez, forskergruppeleder ved Nanobio gruppen ved Nano-Science Center, Kemisk Institut, Københavns Universitet. 

Arbejdet er en del af to større projekter, ANaCell og UNIK syntesebiologi, som er finansieret af Det Strategiske Forskningsråd og Ministeriet for Videnskab, Teknologi og Udvikling.

Kontakt
Lektor

Karen Martinez
Mobil: +45 3030 0475