tumblr hit tracking tool

Hälsa & sjukvård

Nanotekniken tar stora kliv

Av Kajsa Uvdal 2015-12-03
Prof. Kajsa Uvdal och postdoktor Zhangjun Hu, kemist rekryterad till forskargruppen i Linköping från Kina
En liten nanoprob, uppfunnen på Linköpings Universitet väcker frågor. Kanske kn den öppnar för nya möjligheter till diagnos och behandling av bland annat hjärnsjukdomar och cancer. Det är Kajsa Uvdal och hennes forskargrupp som ligger bakom denna innovation.

 – I vår forskargrupp designar vi nanopartiklar för biomedicinsk avbildning. Vi utforskar grundläggande egenskaper hos nanomaterial, för att kunna utveckla nanoprober med unika egenskaper för att få ökad kontrast inom Magnetkameran.

Våra små magnetiska nanoprober ger en mycket god kontrast, dvs. mycket bra MR-bilder, förklarar Kajsa Uvdal, Professor i molekylär ytfysik med särskilt intresse för nanomaterial.

Poängen är att partikeln – en kristall av gadoliniumoxid i nanostorlek – ger lokalt extremt god kontrast. I kamerans magnetfält blir partikeln magnetisk och förstärker på så vis svarssignalen. Området med nanoprober framträder då som ett ljusare fält i bilden.

Kan lokalisera små tumörer

– När man skalar ner en kristall till nanonivå, dvs. till övergången mellan atomära tillstånd och fasta material kan oväntade egenskaper uppstå, och här var vi ute efter just unika materialegenskaper, förklarar Kajsa Uvdal

Nu har Uvdal och hennes team just gjort en ny upptäckt i form av självlysande magnetiska gadoliniumoxidnanopartiklar för biomedicinsk avbildning. Dessa nanoprober har noga designats av forskargruppen för att uppnå denna dubbelverkande effekt.

Nanopartiklarna sänder ut ljus och kan användas för att lokalisera små tumörer genom guidning med mycket hög precision vid kirurgiska ingrepp.


På längre sikt är vår vision förutom visualisering också behandling dvs. att partikeln ska kunna bära med sig läkemedel till rätt säte


– Nanopartiklarna erhålls genom att gadoliniumoxidnanopartiklar utrustas med finurliga fluorescerande små antenner bestående av glykolbaserade konjugerade karboxylater. De visar långsiktig kolloidal stabilitet och intensivt blå fluorescens. Dessutom har vi funnit att vi i närvaro av europium kan få ett rödskift, dvs. rött ljus.

Stort och spännande projekt

– Det är på ytan av nanokristallen vi skapar dess målsökande funktion. Där fäster vi ”känselspröt” av peptider eller igenkänningsfragment som attraheras av motsvarande receptorer på celler ute i kroppen. Ett mål är att kunna detektera små patcher/grupper av cancerceller, metastaser, som inte kan upptäckas med dagens metoder, berättar Kajsa Uvdal.

Utvecklingsprocessen har skett i samarbete med Prof. Oliver Gimm, Institutionen för klinisk och experimentell medicin Avdelning för kliniska vetenskaper Linköpings universitet

 – Det här är stort och spännande projekt och vi behöver mycket resurser. En absolut nödvändighet, otroligt viktigt och givande är vår samverkan med andra discipliner.

Långsiktiga planer

På längre sikt är vår vision förutom visualisering också behandling dvs. att partikeln ska kunna bära med sig läkemedel till rätt säte. Våra nanopartiklar är dessutom neutronuppfångande dvs. kan bromsa och ta upp högenergetiska neutroner som således kan döda tumörceller - utan att skada frisk vävnad.

Den genomsnittliga diametern av monodispergerade modifierade Gadoliniumoxidkärnor är ~ 4 nm. och den hydrodynamiska diametern hos nanopartiklarna med antenner uppskattas till ~ 13 nm. Dessa nanopartiklar ger en longitudinell proton relaxivitet som dessutom är högre än de gadoliniumkomplex (Gd – DOTA) , som idag används kliniskt för magnetisk resonanstomografi.