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


Skriv ut





Getinge lanserar en ny holistisk lösning för preparering av bioreaktorer

I en tid då mycket av den medicinska forskningen är inriktad på vacciner, lanserar Getinge en ny holistisk lösning för preparering av multi-use bioreaktorer från...

Läs mer
Hexagon


CELLINK lanserar nästa generations bioprinters – BIO MDX-serien

CELLINK har nu lanserat BIO MDX-serien, nästa generations bioprinters utformade för high...

Läs mer
Darcy Wagner, universitetslektor och docent i <span>l</span><span>ungbioengineering och regeneration</span><span>, </span>som är huvudförfattare till studien.

Nytt biobläck – ett steg närmare 3D-printade mänskliga organ

Forskare vid Lunds universitet har utformat ett nytt biobläck som gör det möjligt...

Läs mer
Umeå Biotech Incubator

Umeå Biotech Incubator utsedda till Europas mest innovativa inkubator för bioteknik

Umeå Biotech Incubator har utsetts av Global Health and Pharma Magazine till Europas mest...

Läs mer
GoCo Health Innovation City, Balder (bilden är en illustration).

Miljardinvestering i ny stadsdel ska främja hälsa och biomedicin

En stortsatsning på ny stadsdel i Mölndal, GoCo Health Innovation City, ska främja...

Läs mer
Den mörka tråden är cellulosatråden och den ljusare en kommersiell tillgänglig silverpläterad tråd som båda är elektriskt ledande. Forskarna har sytt in de båda trådarna separat i tyget, på ett särskilt sätt som ger textilen dess termoelektroniska egenskaper.

Forskarnas cellulosatråd kan göra stor nytta för elektroniska textiler

Elektroniska textilier kan skapa revolutionerande nya möjligheter, inte minst inom hälso-...

Läs mer


Nordic Biomarker flyttar till nya lokaler – skapar fantastiska tillväxtmöjligheter

Nordic Biomarker flyttar nu till nya, större lokaler på Umestan. Lokalen är fyra...

Läs mer


Protonfälla ger jonpumpen mer precis läkemedelsdosering

Forskare vid Linköpings universitet har utvecklat en protonfälla som gör organiska...

Läs mer
Ulf Hannelius, vd Diamyd Medical.

Ny AI-lösning testas på anläggning i Umeå

Nu ska en ny AI-lösning för hållbar produktion testas på Diamyd Medicals...

Läs mer
Ironhand Soft Active Exoskeleton.

Bioservo tecknar distributörsavtal med Alpha Quantix i USA

Bioservo Technologies AB har tecknat ett distributionsavtal med Alpha Quantix för fö...

Läs mer
AstraZenecas anläggning i Gärtuna.

Assemblin utför omfattande multiprojekt för AstraZeneca

Assemblin har vunnit uppdraget att utföra multidisciplinära tekniska installationer inom...

Läs mer


Mest lästa













Finnsafety


Drivsystem

Edmolift

Laser components











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