Imitering av levande celler preciserar läkarvetenskapen och hjälper industrin

Med hjälp av konstgjorda cellmembran är det till exempel möjligt att utveckla allt mer exakta diagnostiska verktyg och minska kroppens avstötningsreaktioner. För forskningen krävs experter inom kemi, biologi, medicin och teknologi, säger Susanne Wiedmer, professor i analytisk kemi.

Vad forskar du i?

Jag forskar i bioimiterande membran, det vill säga konstgjorda membran som härmar cellmembranens egenskaper och funktioner. Med hjälp av konstgjorda membran kan vi undersöka viktiga egenskaper hos cellmembranen, så som deras genomtränglighet. Eftersom konstgjorda membran är stabila och hållbara lämpar de sig också för utveckling av medicintekniska produkter och industriella tillämpningar.

Att använda levande celler kan vara etiskt sett problematiskt, i synnerhet när det gäller medicinska tillämpningar. Genom att använda konstgjorda material som påminner om levande celler kan vi utveckla teknologier utan de etiska problem som levande organismer medför.

Levande celler måste odlas och underhållas och det är i regel lättare att producera stora mängder konstgjorda membran än levande celler. Av den orsaken lämpar sig bioimiterande membran bättre för storskaliga tillämpningar som behövs i industrin.

Ett konstgjort cellmembran kan vara väldigt enkelt till sin sammansättning och innehålla endast en liten mängd syntetiska lipidmolekyler. Det kan också vara väldigt komplicerat och innehålla lipidmolekyler som extraherats ur cellmembran eller extracellulära vesiklar.

Vi använder främst kromatografiska och spektroskopiska metoder i vår forskning. Vårt mål är att utreda växelverkningar mellan föreningar och konstgjorda membran. Vi forskar också i vesiklarnas sammansättning och utvecklar nya ytbehandlingsmetoder för att undersöka komplicerade extracellulära vesiklar.

Vad kommer din forskning att påverka, och hur?

Konstgjorda cellmembran har länge använts i form av liposomer och lipidnanopartiklar för att till exempel transportera läkemedel i kroppen.

Membraner som påminner om levande celler kan också integreras i olika sensorer så att de härmar biologiska identifieringsprocesser. Detta gör det möjligt att identifiera vissa molekyler eller joner.

Att skapa membran som imiterar biologiska membran kan förbättra medicintekniska produkters biologiska kompatibilitet och minska avstötningsrisken när de implanteras i kroppen. Konstgjorda membran kan också användas för att skapa sensorer som reagerar på vissa biologiska markörer. På så sätt är det möjligt att utveckla väldigt känsliga diagnostiska verktyg.

Vad inspirerar dig särskilt mycket inom ditt område just nu?

Samarbete mellan olika vetenskapsområden är särskilt viktigt inom mitt forskningsområde. Vi behöver experter inom kemi, biologi, medicin och teknologi för att kunna skapa fungerande system för att forska i konstgjorda cellmembran.

Det är också inspirerande att se hur den artificiella intelligensen har kommit in i forskningen och samhället och hur den kan användas inom alla forskningsområden.

En annan mycket viktig aspekt är samarbete mellan universiteten och industrin och för detta behövs stöd från staten. Det går inte att bedriva forskning utan finansiering och industrin kan inte lösa komplicerade forskningsrelaterade problem utan akademisk forskning.