Organiska bioelektroniska ytor för membrankromatografi
- Diarienummer
- RMA11-0104
- Start- och slutdatum
- 120801-180930
- Beviljat belopp
- 22 410 579 kr
- Förvaltande organisation
- Chalmers University of Technology
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Polymerbaserade material för biomolekylär separation utgör en av de viktigaste komponenterna för den bioteknologiska revolutionen, och Sverige har spelat en enormt viktig roll i den hör processen - såväl vetenskapligt som industriellt. Förståelsen för hur biomolekylära interaktioner samspelar för att kontrollera cellers funktion härrör från möjligheten att studera individuella biomolekylers funktion. Polymerbaserade material har framgångsrikt utnyttjats för isolering av vattenlösliga biomolekyler, medan effektiva metoder för att hantera membranbundna protein fortfarande saknas. På grund av de senares extremt viktiga roll, vilket är uppenbart från det faktum att en majoritet av dagens läkemedel är riktade mot membranprotein, är detta idag identifierat som en av de mest central flaskhalsarna inom biomedicin. Genom att matcha unika materialegenskaper hos ledande polymerer med speciella fysikaliska karakteristika hos cellmembran, är syftet med vårt projekt att bidra med nya material och system för isolering av membranbundna protein. Vårt viktigaste bidrag kommer att vara nya organiska bioelektroniska material och ytor för separation, anrikning och identifiering av cellmembrankomponenter som inte baseras på destruktiva detergentbaserade metoder. Organisk bioelektronik, i form av ’jontronik-komponenter’ och ’e-ytor’, kommer också att erbjuda bibehållen naturlig omgivning för membranprotein, vilket är en förutsättning för såväl funktionella studier samt läkemedels utveckling.
Populärvetenskaplig beskrivning
Cellers yttre hölje är antagligen det mest fascinerande exemplet på mjuka material som utnyttjas av levande organismer. Cellers kommunikation med sin omgivning kontrolleras av en 5-10 nanometer tunn hinna bestående av lipider (detergentliknande molekyler) och protein (livets funktionella komponenter). Cellmembranets centrala betydelse är uppenbar från det faktum att en tredjedel av genomet kodar för membranprotein. Dessutom har mer än hälften av dagens läkemedel membranprotein som målgrupp. Trots detta är vår förståelse för membranbundna proteiners funktion och samspel väsentligt magrare än vår förståelse för vattenlösliga protein. Detta beror på att det sedan länge existerar effektiva polymer-baserade material för separation och anrikning av vattenlösliga protein. Dessa material har dock inte med samma framgång kunnat appliceras på membranprotein. Genom att matcha unika materialegenskaper hos ledande polymerer, främst utvecklade för organisk elektronik, med speciella fysikaliska egenskaper hos cellmembran, är huvudsyftet med det föreslagna projektet att utveckla nya material och system för separation och identifiering av membranprotein. Detta, i sin tur förväntas erbjuda helt nya möjligheter för funktionella studier och läkemedelstestning av membranprotein i sin naturliga miljö.