Facebook

Instagram

Protonfälla ger jonpumpen mer precis läkemedelsdosering


2021-02-01

Bild: Linköpings universitet

Maria Seitanidou observerar ett av experimenten. Signalsubstansen GABA \
Bild: Thor Balkhed
Maria Seitanidou observerar ett av experimenten. Signalsubstansen GABA "pumpas" från den transparenta vätskan till den gula med hjälp av elektrofores.

Xenofon Strakosas och Maria Seitanidou på Laboratoriet för oganisk elektronik vid Linköpings universitet.
Bild: Thor Balkhed
Xenofon Strakosas och Maria Seitanidou på Laboratoriet för oganisk elektronik vid Linköpings universitet.

Forskare vid Linköpings universitet har utvecklat en protonfälla som gör organiska elektroniska jonpumpar mer precisa i doseringen av läkemedel och bidrar till minskning av potentiella biverkningar. Jonpumparna kan på sikt hjälpa patienter med symptom av neurologiska sjukdomar som idag saknar effektiv behandling. Resultaten presenteras nu i Science Advances.

Uppskattningsvis lider cirka sex procent av världens befolkning av neurologiska sjukdomar som exempelvis epilepsi, parkinson och kronisk smärta. Med dagens behandlingsmetoder – främst piller och injektioner – hamnar läkemedlet även där det inte behövs och kan medföra biverkningar som i vissa fall även skadar patienten.

– Det finns stor potential för organiska elektroniska jonpumpar att användas för behandling och diagnos av neurologiska sjukdomar. De skulle kunna funka ungefär som dagens insulinpumpar men dosera läkemedel direkt i nervsystemet. Med den senaste upptäckten, en protonfälla, kan doseringen bli ännu mer precis, säger Daniel Simon, biträdande professor på Laboratoriet för organisk elektronik på institutionen för teknik och naturvetenskap vid Linköpings universitet, LiU.

Daniel Simons forskargrupp har tidigare utvecklat en organisk elektronisk jonpump med doseringsuttag på 20x20 mikrometer som ska kunna implanteras och leverera läkemedel till precis rätt ställe i nervsystemet. Förhoppningen är att jonpumpen i framtiden ska kunna användas för att upptäcka och stoppa neurologiska symptom redan innan de märks hos patienten.

I de tidigare försöken som gjordes på skivor av mushjärna, användes den kroppsegna signalsubstansen GABA (gammaaminosmörsyra) som verksamt läkemedel. GABA är en hämmande signalsubstans som finns naturligt i hjärnan. En ökad mängd GABA dämpar nervcellens förmåga att överföra nervimpulsen till nästa cell. På så sätt hindras ett neurologiskt anfall, exempelvis epilepsi där hjärnans nervceller är överaktiva. När jonpumpen ska transportera GABA från behållaren med elektrolytlösning utanför kroppen till den plats i nervsystemet där den ska verka, används en svag spänning som ”pumpar” det positivt laddade GABA genom en transportkanal. Metoden kallas elektrofores. Men tillsammans med GABA följer också positiva väteprotoner från elektrolytlösningen. Det leder till oprecis dosering och sänker pH-värdet i vävnaden vilket kan leda till biverkningar.

Nu har forskargruppen vid LiU vidareutvecklat jonpumpen. Genom att införa protonfällor längs transportkanalen kan mängden väteprotoner minskas kraftigt. Protonfällan består av ädelmetallen palladium som är särskilt reaktiv med väte och fångar därför upp de positivt laddade väteprotonerna. Tack vare protonfällan kan jonpumpen dosera läkemedlet mer precist då spänningen på som läggs motsvarar mängden GABA som överförs i elektroforesen nästan exakt. Huvudförfattare till artikeln som nu publiceras i Science Advances är Xenofon Strakosas, förste forskningsingenjör och Maria Seitanidou, doktorand, båda på Laboratoriet för organisk elektronik.

– Inom några år tror jag att vi kommer se organiska bioelektroniska jonpumpar som behandling för många neurologiska sjukdomar. Protonfällan kan integreras i alla organiska bioelektroniska jonpumpar och vår upptäckt gör att praktisk tillämpning ligger mycket närmre i tiden, säger Xenofon Strakosas.

Forskningen är i huvudsak finansierad av Stiftelsen för strategisk forskning och Vetenskapsrådet. Ytterligare finansiering kommer via den svenska strategiska satsningen på nya funktionella material, AFM, som bedrivs vid Linköpings universitet, Önnesjöstiftelsen samt Knut och Alice Wallenbergs stiftelse.


Fördjupande läsning: Artikeln
An electronic proton-trapping ion pump for selective drug delivery, skriven av Xenofon Strakosas, Maria Seitanidou, Klas Tybrandt, Magnus Berggren, Daniel Simon och publicerad i Science Advances 2021.


Källa: Linköpings universitet


Tipsa en vn Skriv ut





Flera nya verktyg stärker arbetet för en hållbar och säker kemiindustri

AI-baserade verktyg som kan användas för att förutsäga om ämnen är cancerogena eller hormonstörande. Det är exempel på verktyg som det IVL-ledda...

Läs mer
Flamkontroll


Scania inför krav på gröna leveranser

För att driva på skiftet till ett hållbart transportsystem omvandlar Scania nu sin...

Läs mer
Läkemedelsproduktion i Södertälje.  

AstraZeneca utökar onlineövervakning av fläktar med system från SPM

SPM har mottagit en omfattande beställning från bioläkemedelsföretaget...

Läs mer
Forskarna bakom studien: Ignacio Mir-Sanchis, Gianluca Debiasi-Anders och Cuncun Qiao vid Institutionen för medicinsk kemi och biofysk.

Rörelser i proteiner ger ledtrådar till spridning av antibiotikaresistens

Forskare vid Umeå universitet har upptäckt hur en viss typ av protein rör sig...

Läs mer
Alexandra Stubelius, medicine doktor och forskare på avdelningen för kemisk biologi på Chalmers Tekniska Högskola.

Ny teknik stärker utveckling av nanomedicin mot artros

Alexandra Stubelius utvecklar nanomediciner – läkemedel baserade på nanopartiklar...

Läs mer


Nyskapande samarbete för att utveckla 3D-printat mykoprotein tilldelas miljonanslag från EU

Innovativa FoodTech-företagen Mycorena och Revo Foods tar sig an ett gemensamt projekt fö...

Läs mer
Padinhare Cholakkal Harikesh arbetar med de kemiska transistorerna och skapar en ny skapelse. Det gula ljuset beror på att de flesta ljusfrekvenser filtreras bort i det så kallade renrummet där arbetet sker.

Konstgjorda nervceller nästan som biologiska

Forskare vid Linköpings universitet (LiU) har skapat en artificiell organisk neuron som nä...

Läs mer

Syntetisk byggställning kan hjälpa lungan att repareras vid KOL

Forskning Lunds universitet: cellinstruerande byggställning som efterliknar lungornas luftblåsor, kan komma att ersätta vävnadsbortfallet vid sjukdomen KOL. Byggställningen som liknar en porös tvättsvamp, proppas full av tillväxtfaktorer som styr lungcellerna i uppbyggandet av ny vävnad.

En cellinstruerande byggställning som efterliknar lungornas luftblåsor, kan komma att...

Läs mer
Genom visualisering skapas kartor över vävnadssnitt från ett dussintal tumörer för att se hur cellerna som identifierats i studien är organiserad i tumörvävnaden. Här en cellkarta över ett 2x1,5 mm stort tumörsnitt.

Ny metod för kartläggning av cancerceller banar väg för behandling av obotlig hjärncancer hos barn

Barn som diagnostiserats med hjärncancer dör ofta inom ett år efter sin första...

Läs mer

BioInnovation stödjer utveckling av biobaserade processer

Dagens företag måste visa att de kan leverera när det gäller både...

Läs mer
André Änghede Haraldsson, sjukhusfysiker och Petronella Lannerheim, onkologisjuksköterska är två av krafterna bakom införandet av den ny stråltekniken.

Ny strålteknik anpassas i realtid till tumörens rörelser under behandling

Skånes universitetssjukhus är först ut i Norden med en ny teknik inom strå...

Läs mer


Mest lästa











BK Services


solidmakarna

ifm electronic ab

Villiam Petersen tandhjulsfabriken

JM Indutech

Alcon ab

Brady

AIF  Avinf






Industrinät

Alron

Decksafe
Unica Media AB © 2014
Org.nr 556961-2624
Unica Media AB
Hammarby Fabriksväg 23
120 30 Stockholm

Kontakt
info(at)unicamedia.se
Annonsering
annons(at)unicamedia.se