Bättre DNA-analyser med konstgjorda cellmembran
Att kunna påvisa biomolekyler, det vill säga proteiner, DNA, celler eller liknande är viktigt inom många områden som medicinsk diagnostik, kriminalteknologi och livsmedelsindustri. Ett problem är att biomolekylerna lätt blir förstörda när de tas från sin naturliga miljö. Charlotte Larsson använder konstgjorda cellmembran för att skapa en skonsammare analysmiljö för biomolekylerna och därmed bättre och säkrare analyser.
Inom medicinsk diagnostik vill man till exempel kunna mäta om en patient har ett visst ämne i blodet och i så fall hur mycket. Ett exempel från kriminalteknologin är DNA-analyser för att kunna binda gärningsmän vid brott. Inom livsmedelsindustrin är det viktigt att kunna mäta bakteriehalten i olika produkter.
För att göra sådana analyser kan man använda en biosensor, som mäter den naturliga interaktionen mellan olika biomolekyler, till exempel ett antigen* som binder till en antikropp. Det finns många olika typer av biosensorer som alla har fördelar och nackdelar.
– Vi har jobbat med att utveckla olika ytbaserade biosensorer, vilket innebär att man fäster biomolekyler på en yta, exempelvis antikroppen mot antigenet man vill detektera. Detektionen sker sedan genom att en ändring i ytegenskap, till exempel brytningsindex mäts, säger Charlotte Larsson
Ett problem är att vissa biomolekyler lätt blir förstörda och slutar fungera när man tar dem ur deras naturliga miljö och fäster dem på en yta. För att i möjligaste mån undvika det problemet kan man täcka ytan man använder med något material som är “snällt” mot biomolekylerna.
– Vi har använt konstgjorda cellmembran, så kallade lipidbilager (plana strukturer) och lipidvesiklar (ihåliga sfärer där väggarna består av lipidmembran) för att täcka ytorna med. Eftersom ett cellmembran utgör biomolekylernas naturliga omgivning är de en lämplig miljö för dem. Vi har visat på olika exempel där det kan vara fördelaktigt att koppla DNA och proteiner till lipidmembran för detektionsändamål och också visat på olika sätt att koppla biomolekylerna till membranet.
– Ytterligare utvecklingsarbete behövs, men tankar på kommersiella tillämpningar finns genom groddföretaget Layerlab, tillägger Charlotte Larsson.
Forskningen presenteras i en doktorsavhandling vid Chalmers tekniska högskola. Avhandlingen “Biosensing and Protein Array Design using Lipid Assemblies” försvarades vid en offentlig disputation på Chalmers den 27 maj 2005.
Charlotte Larsson kommer från Jönköping.
*Antigen är vad man inom immunologin kallar ett kroppsfrämmande ämne som framkallar en reaktion hos immunförsvaret när det kommer in i organismen. Denna reaktion leder till nybildning av antikroppar som angriper antigenet.
Kontaktinformation
Mer information:
Charlotte Larsson, Avdelningen för tillämpad fysik, Chalmers, Göteborg
Tel: 031-776 32 34, e-post: charlotte.larsson@astratech.com
