Nanotekniken öppnar nya dörrar

Utvecklingen av nanoteknik har gått snabbt, dock är det först nu den på allvar börjar ses som en stor tillgång inom andra forskningsområden. Vid Lunds universitet utnyttjas nanorör för att utveckla nya sätt att exempelvis föra in biomolekyler i stamceller med hög effektivitet.

Christelle Prinz är professor i biofysik på avdelningen för Fasta tillståndets fysik och NanoLund vid Lunds universitet och har jobbat under många år med att utveckla nanoteknik.
– För 15-20 år sedan var det vi själva som drev på forskningen inom nanoteknik. Men nu kommer alltfler förfrågningar från andra forskningsområden som ser reella möjligheter att använda nanotekniken inom sina områden, berättar hon.
Nanotekniken kan ha en avgörande inverkan som nytt forskningsverktyg i exempelvis medicinska laboratorier för exakt manipulation av cellinnehåll och genom.

Spännande projekt
Tillsammans med sina kollegor Charlotte Ling, Jonas Larsson och Martin Hjort vid den medicinska fakulteten, driver hon ett större projekt finansierat av SSF, ”Utveckling av nanoinjektionsnålar för genetisk och epigenetisk modifiering av stamceller” som ska möjliggöra korrigering av defekter i den genetiska koden utan att skada cellen.
– Projektet kommer att inriktas på två banbrytande tillämpningar: (i) genetisk redigering av blodstamceller för genterapi och (ii) epigenetisk redigering av stamceller för att göra om dem till till exempel muskelceller (för ökat glukosupptag) och insulin-utsöndrande β-celler för utveckling av typ 2-diabetes-behandling.
På lång sikt förväntar de sig att projektet kommer att adressera flera industriella och samhälleliga behov genom att öppna för nya vägar inom terapi för flera olika typer av sjukdomar.

Ökar effektiviteten
En av de större utmaningarna har varit hur de kan ta sig igenom cellmembranet, som är otroligt svårt att penetrera utan att döda cellen.
– Vår lösning är att använda mycket lokala elektriska fält vilket försvagar membranet tillräckligt för att våra nanorör ska kunna ta sig igenom. Det elektriska fältet använder vi sedan även för att driva in molekyler i cellen.
Fördelarna med att använda nanorör för transporter av molekyler, som DNA och arvsmassa, in i cellerna är att de skonar cellerna. De tekniker som används idag, exempelvis att använda så kallad elektroporering, innebär ofta att cellerna dör.
– Det gör att de metoderna har en mycket låg effektivitet, med nanorören höjs effektiviteten betydligt, avslutar Christelle Prinz.