Linnaeus University Centre for Biomaterials Chemistry

Linnéuniversitetets spetsforskningsgrupp inom området biomaterialkemi arbetar med utveckling och tillämpning av material som kan efterlikna och/eller integreras i biologiska system, till exempel människokroppen.

Vår forskning

Vi människor har ett naturligt immunförsvar som aldrig vilar. Våra celler är hela tiden på sin vakt mot inkräktare och utan immunförsvaret skulle vi snabbt dö i infektioner från olika mikroorganismer. Tyvärr kan kroppens försvar ställa till problem när vi faktiskt vill att kroppen ska acceptera främmande saker. Det kan vara allt ifrån hjärt-lungmaskinen vid en operation, dialysapparaten vid njursvikt, ledproteser eller konstgjorda hjärtklaffar m m.

Material i kontakt med kroppsvävnad brukar kallas biomaterial eftersom de kommer i kontakt med biologiska vävnader i kroppen. När blodet kommer i kontakt med biomaterialet aktiveras kroppens olika försvar och det kan medföra effekter som är farliga för patienten, till exempel blodproppar, allvarliga inflammationer eller bortstötning av det främmande materialet.

Eftersom användning av kroppsfrämmande material blir allt vanligare inom medicinen är studier och syntetisering av biomaterial en viktig och ny specialitet inom kemin. Nya tekniker behövs för att skydda biomaterial och celler från att kännas igen som främmande av det naturliga immunförsvaret. 

Fokus för vår forskning ligger på att försöka utveckla material som kan efterlikna eller integreras i biologiska system. Forskningen spänner över grundläggande studier av biologiska processer till design, utveckling och tillämpning av material för integration i biologiska system eller i funktioner som efterliknar biologiska funktioner. Vår forskningsgrupp har samverkat sedan 1998 och har ett etablerat internationellt renommé. Såväl centrets fokus som dess samlade, tvärvetenskapliga expertis är unika för Sverige.

Nya, unika tillvägagångssätt inom biomaterialkemi

Biomaterialkemi är en bred disciplin som omfattar många olika specialiteter som spänner från kemi och biokemi via bioteknik till immunologi och fysiologi. Genom denna breda ansats ger forskningen resultat som är tillämpbara i olika medicinska behandlingar. Den moderna biomaterial-vetenskapen är fortfarande ung och fortfarande återstår många olösta frågor. En stor utmaning är att tillverka material som kroppen accepterar. Vi använder icke tidigare beprövade tillvägagångssätt för att utveckla nya material med förutbestämda egenskaper, på molekylär eller nanostrukturell nivå, med möjliga långsiktiga tillämpningar inom kardiovaskulär forskning, kontrollerad läkemedelsdosering, detektionsteknik och flera andra områden.

Igenkänning på konstgjord väg

Kroppen är programmerad att identifiera och förstöra ämnen som den inte känner igen. Vi försöker efterlikna, manipulera eller lura kroppens olika mekanismer för att hitta material som är "snällare" mot kroppen.

Många biologiska processer avgörs av hur olika molekyler i ämnen känner igen och binder vid varandra. Ett sådant exempel är vårt immunförsvar som styrs av molekyler som kallas antikroppar och som känner igen och binder till främmande molekyler som kallas antigen. På det sättet oskadliggör antikropparna de främmande ämnena. Antikroppen känner igen antigenet genom att antikroppen har som en ficka som passar strukturen hos antigenet perfekt.

Man kan på konstgjord väg tillverka sådan här igenkänning genom den molekylära plastavgjutningstekniken. Det går till på det sätt att man blandar plastbyggstenar med den molekyl man vill binda. När plasten sedan har stelnat tvättar man bort molekylen. Kvar blir avtryck som molekyler av den sorten sedan kan binda till när den träffar på plasten. Nackdelen är att man samtidigt får en mängd avtryck som inte är så bra och som inte känns igen så väl av de molekyler man vill binda. Det kan man försöka minimera genom att försöka förstå varför avtrycken bildas och sedan ge materialen så bra förutsättningar som möjligt för att bilda bra avtryck. Det kan till exempel handla om att använda rätt lösningsmedel eller rätt temperatur.

Skräddarsydda material för bättre behandling

Med vår forskning hoppas vi kunna öka förståelsen för de kemiska processer som ligger bakom användningen av biomaterial i olika medicinska tillämpningar. Förhoppningen är att vår forskning leder till ökad kunskap som kan omsättas i förbättrad och mer skräddarsydd behandling. Man kan tänka sig en rad tillämpningar av dessa skräddarsydda materialen. Mer exakta och känsliga sensorer, dvs instrument som ska mäta olika läkemedel och andra substanser i blod och andra kroppsvätskor, eller i miljön. Partiklar som på ett mer effektivt sätt kan binda och transportera olika typer av läkemedel, som cellgifter, och sedan lämna av dem till rätt ställe i kroppen, t ex en cancertumör.

Aktuellt

Workshop om Rosetta [10 april 2017]
Forskare inom Centre for Biomaterials Chemistry arrangerade nyligen och deltog i en workshop med fokus på hur man använder Rosetta, en programvara som utvecklats för konstruktion av proteiner. Workshopen ägde rum 5-6 april på Ekerum på Öland.

Forskargrupper

Linnaeus University Centre for Biomaterials Chemistry omfattar följande forskargrupper.

Medarbetare

Publikationer