Mätningar i rekordfart stärker läkemedelsindustrin
KTH-forskaren Stefan Wennmalm har utvecklat en ny och unik teknik för att analysera nanopartiklar och virus. Tanken är att tekniken i förlängningen bland annat ska göra medicinutveckling både billigare och snabbare än idag.
Kort bakgrund: När forskare studerar nanopartiklar eller biomolekyler använder de ofta en teknik som fokuserar en laserstråle inuti en provdroppe med partiklar. Föreställ dig att det hela ser ut ungefär som en timglasmidja, och att partiklarna i droppen och lösningen åker fram och tillbaka och därmed då och då passerar genom midjan. Därmed reflekteras ljuset och detta reflekterade ljus kan mätas och ge information om partiklarnas storlek.
Liknande tekniker är etablerade, de kom redan på 70-talet och finns i flera olika varianter som Dynamic Light Scattering (DLS) och Laser Diffraction Spectroscopy (LDS). Vill forskaren kan hon eller han se till att montera färgmolekyler på partiklarna. Det kallas för färgämnesinmärkning och tekniken går då under namnet Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS).
– En av de viktigare poängerna med min nya teknik, som heter Scattering Interference Correlation Spectroscopy (SICS), är att tekniken inte behöver färgämnesinmärkning men kan kombineras med den. Detta är inte möjligt med DLS eller LDS, säger Stefan Wennmalm, forskare på avdelningen för experimentell biomolekylär fysik vid KTH.
Därmed erhålls helt nya möjligheten, tillägger han. Ja, de möjliga tillämpningarna han talar om är flera.
– SICS kan användas för att kunna bestämma hur bra färgämnesinmärkning av protein- eller DNA-molekyler fungerat. Detta är väldigt viktig information för forskare, inte bara vid FCS-analys. Det möjliggörs just genom att kombinationen SICS och FCS kan mäta både den totala partikelkoncentrationen och koncentrationen av färgämnesmärkta partiklar, säger Stefan Wennmalm.
Vidare bjuder SICS på möjligheten att kunna bestämma hur stor andel av en mängd viruspartiklar som binder till speciellt utvalda antikroppar. Med hjälp av den informationen kan forskare till exempel se hur olika virus förändras från säsong till säsong, till exempel hur olika influensavirus har muterats.
– SICS bör också med hjälp av en enda mätning kunna bestämma hur stor attraktionskraften, den så kallade affiniteten, mellan två olika molekyler är. Detta är inte möjligt med den teknik som finns idag, då det krävs betydligt fler mätningar. Att kunna göra detta med en enda mätning är mycket användbart under utvecklingen av nya läkemedel vid så kallad High Throughput Screening (HTS), säger Stefan Wennmalm.
Han vågar sig inte på att spekulera i exakt hur mycket snabbare medicinutveckling kan ske med hjälp av SICS då färre mätningar krävs, men säger att SICS idag kan mäta de minsta viruspartiklarna som ligger på 20 nanometer i storlek.
– Nu ska jag ner till 5 nanometer som är storleken för normala proteinpartiklar. Det är inte omöjligt att det kan ske redan i år, säger Stefan Wennmalm.
SICS-metoden publicerades nyligen i den ansedda tidsskriften Journal of the American Chemical Society.
