| Ämnesområde: |
|
| Namn: |
|
| E-post: |
sara.linse@biochemistry.lu.se |
| Univ./Institution: |
Lunds universitet - Kemi |
| Projekttitel (sv): |
Biologiska risker med nanopartiklar |
| Projekttitel (eng): |
Biological risks of nanoparticles |
| Värdhögskola: |
Lunds universitet |
| SCB-klassificering: |
Biofysikalisk kemi, Spektroskopi, Miljökemi |
| Beviljat (SEK): |
Bidragsform |
|
2009 |
|
|
|
|
|
| |
Öppen post dok |
|
425000 |
|
|
|
|
|
|
| Beskrivning: |
Användningen av nanoteknik ökar kraftigt och introduceras inom allt fler områden. Stora förhoppningar finns att nanotekniken ska ge viktiga bidrag i arbetet mot ett ekonomiskt och ekologiskt hållbart samhälle. Samtidigt innebär ett ökat användande av nanopartiklar att utsläpp och därmed exponeringen mot människor och natur ökar. Efterson nanopartiklar är mycket små, mellan några få och några hundra nanometer i diameter, blir ytan per viktenhet mycket stor och alla ytberoende egensakper hos materialet framträder mycket mer än hos stora bitar av samma material. Dessa egenskaper tas till vara inom nanomedicin och nanoteknik men ger också upphov till nya okända miljö och hälsorisker.
Nu när vi står inför en teknisk revolution med kraftigt ökande användning av nanopartiklar är det skrämmande hur lite man vet om de biologiska riskerna med nanopartiklar. Kunskapen om vad som händer när olika nanopartiklar når ut till djur och människor och kommer in i blodomloppet eller celler och vilka risker det för med sig är förvånansvärt liten. Ur ett samhällsperspektiv är det viktigt att riskbedömningar kan göras före eller samtidigt som nya produkter lanseras.
För att det ska vara möjligt att bedöma eventuella risker med nanotekniken är det nödvändigt att förstå samspelet mellan nanopartiklar och biologiska system på molekylär nivå. När en nanopartikel kommer in i en komplex biologisk vätska, t.ex. blod, tårar eller lymfa kommer den genast att kläs av ett skal av biomolekyler i ett eller flera lager. Sammansättningen av biomolekyler i detta skal bestäms av nanopartikelns kemiska och fysikaliska egenskaper och av koncentrationen av olika biomolekyler i omgivningen. Det är den nya ytan på skalet av biomolekyler som ger nanopartikeln dess biologiska egenskaper och risker. En nanopartikel i blodet kommer t ex att binda många plasmaproteiner och andra biomolekyler. Vilka proteiner som binder, hur starkt de binder och om deras struktur förändrats efter inbindningen kommer att bestämma vart i kroppen de färdas, vad de ställer till med och om de ansamlas eller utsöndras.
Vårt projekt ska utarbeta metoder för att identifiera vad som binder till olika nanopartiklar i blod och andra kroppsvätskor och beskriva vad det beror på och vad det kan leda till. Målet är att klassificera nanopartiklar av olika slag som säkra eller farliga, så att nanotekniken kan koncentrera sin användning till de säkra partikeltyperna eller modifiera farliga.Vi vill studera en serie av olika nanopartiklar som används i olika tillämpningar och därmed utgör potentiella riksfaktorer. För att ta reda på vilka biomolekyler som binder till dessa nanopartiklar i olika kroppsvätskor kommer vi att använda metoder som gör det möjligt att att separera ut de partikelbundna biomolekylerna och identifiera dem. För att få en fullständig bild av hur skalet ser ut måste vi veta vilka protein som ingår, hur starkt de binder till partikeln, hur många av varje sort som sitter på partikeln, samt hur snabbt de binder in och lossnar och om det sker strukturella förändringar i proteinerna. Med sådan kunskap kan vi skapa oss en bild av hur skalet utvecklas med tiden efter att en nanopartikel kommit in, t ex i blodet, och efter att den förflyttats til en ny plats, t ex in i en cell.
När protein binder till nanopartiklar är det också sannolikt att det sker en strukturomvandling. Möjligheten finns att proteinerna exponerar nya för kroppen okända ytor som ger oväntade och kanske oönskade effekter. Ett stort ganska nytt forskningsfält behandlar hur exponering av ”fel” ytor leder till proteinfibrillering som orsakar en rad sjukdomar. Vi har sett att nanopartiklar påverkar hur fort fibrilleringen sker för upprenade proteiner. Vi vill nu undersöka om partiklar i blod, där många proteiner konkurerar om platsen på partiklarna, påverkar fibrillering på samma sätt.
|
 |