AdaptoCell för användare på MAX IV
- Diarienummer
- ITM17-0375
- Start- och slutdatum
- 190101-230831
- Beviljat belopp
- 7 754 750 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Forskare söker en djupare förståelse för proteiners dynamiska interaktion och funktion i cellen och vad det betyder för tex utveckling av sjukdomar. Svenska forskare behöver fler nya analytiska verktyg för att behålla sin konkurrenskraft i denna forskning. Synkrotronljus från MAX IV, möjliggör tidsupplösta studier av proteiner med X-ray Absorption and Emission Spectroscopy (XAS/XES), Small Angle X-ray Scattering (SAXS) och serial crystallography (SSX) på Balder, CoSAXS och MicroMAX som är strålrör konstruerade för spjutspetsforskning i respektive metod. Projektets mål är att leverera en anpassningsbar mikrofluidik-baserad flödescellplattform, AdaptoCell, till MAX IV:s användare, som integrerad på strålrören och anpassad till varje metod, kan används för att undersöka proteiner i lösning och för seriekristallografi på mikrokristaller. Projektteamet kommer att anställa två unga forskare för att i samarbete med experter inom mikrofluidik-chipproduktion (Customized Microfluidics), proteinproduktion, mikrofluidik-användning och tidsupplösta proteinstudier, designa/tillverka, integrera och experimentellt validera chippen. Mål år 1, är ett integrerat mikrofluidik-chip för XAS, följt av chip-integrerad UV-vis spektroskopi på AdaptoCell-XAS och AdaptoCell-SAXS för tidsupplöst datainsamling år 2, samt år 3 AdaptoCell-SSX. Efter varje delmål, kommer vi att släppa de färdiga prov-plattformarna till MAX IV:s användare, svenska forskare från både akademi och industri.
Populärvetenskaplig beskrivning
Proteiner i cellen kan fungera som allt från byggstenar, signaleringssystem till små maskiner (enzymer), som vi behöver förstå bättre för att t. ex. bota sjukdomar, förbättra fermentering och lära av naturen för energiframställning. För att förstå proteinernas samverkan och funktion i cellen behöver forskarna studera proteiner i en miljö så nära cellens som möjligt. En standardmetod är att frysa ner proteinproverna under försöken (för att t.ex. bevara, skydda), men det utgör en onormal miljö för proteinerna att utöva sin funktion. För att kunna studera proteiners dynamiska samverkan med varandra och deras funktion behövs provmiljöer som tillåter så nära naturliga/fysiologiska förhållanden som möjligt. Ett sätt att leverera färskt prov för experimentet som också ger möjlighet att stimulera och studera funktioner är att flöda proteinet i en flödecell. Syftet med detta projekt är att skapa mikrofluidik-baserade flödesceller (AdaptoCell) för proteiner som ska placeras och integreras på experimentstationerna, dvs strålrören på MAX IV för tidsupplösta proteinstudier. MAX IV-laboratoriet är världens ljusstarkaste synkrotronljusanläggning och producerar ljus för svenska forskare. Plattformen skapas för tre strålrör, Balder, CoSAXS och MicroMAX som tillhandahåller metoder för spjutspetsforskning på proteiner, med respektive röntgenabsorptionsspektroskopi (XAS) för studie av lokal atomär/elektronisk struktur av metallen i metallo-proteiner, småvinkelspridning med röntgen (SAXS) för att studera proteiners nanostruktur, samt seriekristallografi (SSX) för att lösa proteiners atomära struktur med hjälp av mikrokristaller. AdaptoCell kommer att anpassas till varje teknik med synkroniserad UV-vis spektroskopi på chipet (Lab-on-chip). Design, tillverkning och utveckling av dessa mikrofluidik-plattformar kommer att ske med hjälp av expertis på röntgen-metoder, mikrofluidik-chip-tillverkning, mikrofluidik-chip-användning och protein-forskare från svenska universitet i Lund, Uppsala, Göteborg samt forskningsinstitutet RISE. De färdiga prov-plattformarna för flytande prover kommer efter projektet att utgöra en basprovmiljö för MAX IV:s användare, svenska forskare från både akademi och industri.