Tema

Smart kemi möjliggör snabb spårning av virus

Med hjälp av molekyltunna filmer, som uppför sig som levande cellers membran, kan forskare upptäcka extremt små mängder av virus. Tekniken bygger på smart kemi och kan bidra till att influensavirus upptäcks i tid vid allvarliga pandemier.

De senaste årens allvarliga pandemier har satt strålkastarljuset på behovet av snabba, enkla och pålitliga sätt att upptäcka virus så att vaccin och andra effektiva läkemedel kan tas fram i tid.

Nu har forskare vid Biofilms – Research Center for Biointerfaces, Malmö högskola, utvecklat molekyltunna filmer som uppför sig som levande cellers membran. Forskarna har, tillsammans med ett forskarlag från Tyskland som leds av professor Börje Sellergren, använt tekniken för att detektera extremt små mängder av virus.

Sing Yee Yeung, doktorand verksam vid Biofilms – Research Center for Biointerfaces, har valt att fokusera specifikt på influensavirus.

– Det är en av metodens främsta förtjänster: Att det krävs en mycket liten koncentration av viruset för att upptäcka det, säger hon.

Molekyler kan styras
Ett så kallat SAM, Self-Assembled Monolayer, är ett cirka 2-5 nanometer tunt tvådimensionellt lager där alla molekyler är orienterade i en bestämd riktning. Sing Yee Yeung och hennes forskarkollegor har lyckats skapa sådana lager som har den exklusiva egenskapen att de kan styras att snabbt fästa eller lossna från en yta som svar på en pH-förändring. Eftersom processen är reversibel, kallar de sin film rSAM, där r står för reversibelt.
– Man kan få molekylerna att släppa eller fästa med en enkel pH-justering. Det blir som en magnet, säger Sing Yee Yeung.

Så fungerar rSAM
Vid ett förhöjt pH-värde är ytan – i det här fallet en belagd guldyta – negativt laddad och rSAM-molekylerna positivt laddade. Då söker sig molekylerna mot varandra. Vid ett lågt pH-värde, som i en sur lösning, förlorar ytan sin laddning och rSAM-lagret lossnar.

Det rSAM-lagret gör, är att det fungerar som en brygga mellan viruset och guldytan. Bryggan är dynamisk och dess molekyler kan röra sig parallellt med ytan. Detta underlättar för viruset att fästa och utveckla många kontaktpunkter som tillsammans åstadkommer en stark bindning.
– Vår metod är robust men ligger samtidigt nära verkligheten, säger Sing Yee Yeung.

Resultaten redovisas i artikeln Reversible Self-Assembled Monolayers (rSAM:s): Adaptable Surfaces for Enhanced Multivalent Interactions and Ultrasensitive Virus Detection som en av endast 200 årligen publicerade artiklar i den ansedda tidskriften ACS Central Science.

Börje Sellergren tycker det är roligt att en teknik som de har jobbat med i snart 20 år nu bär frukt och blir uppmärksammad på det här viset.
– Detta är en praktisk metod att efterlikna cellmembranets egenskaper, som jag tror kan få en bred användning, särskilt inom biosensorer och läkemedelsutveckling, säger han.

Artikeln:
Reversible Self-Assembled Monolayers (rSAM:s): Adaptable Surfaces for Enhanced Multivalent Interactions and Ultrasensitive Virus Detection

Kontakt:
Börje Sellergren, professor, borje.sellergren@mah.se, 040-665 78 10
Sing Yee Yeung, doktorand, sing.yee.yeung@mah.se, 040-665 81 77

Läs också

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Smart kemi möjliggör snabb spårning av virus

 lästid ~ 2 min