Enstaka molekyler

Professor Jerker Widengren, KTH, beviljades våren 2004 STINT-bidrag för samarbete med professor Claus Seidel vid Heinrich-Heine universitetet i Düsseldorf, Tyskland. Projektbidraget för de första två åren om 800 000 kronor var avsett för samarbete inom experimentell biomolekylär fysik. Nu fortsätter samarbetet med förlängt STINT-bidrag om 800 000 kronor för de kommande två åren.

Man kan göra följande liknelse: Om man har 100 kulor, varav 50 är blå och de resterande 50 är gula är detta uppenbart om man kan studera kulorna enskilt. Om man ser alla kulorna på en gång, utan att kunna urskilja de enskilda kulornas färg, kommer man dock att dra slutsatsen att man har en mängd gröna kulor framför sig. Detektion och identifikation av enstaka molekyler innebär således att man kan upptäcka heterogeniteter, där man tidigare endast sett medelvärden. Detsamma gäller för dynamiska förlopp.

Vidare ger möjligheten att detektera och identifiera enstaka molekyler intressanta perspektiv, inte minst diagnostiskt. Detta gäller i synnerhet för sjukdomstillstånd där en tidig diagnos är av betydelse och som kan spåras genom förekomst av framförallt proteiner i mycket låga koncentrationer.

Genom vårt samarbete med Claus Seidels forskargrupp vid Heinrich-Heine universitetet i Düsseldorf har vi nyligen etablerat en avancerad mätuppställning för fluorescensdetektion och karakterisering av enstaka molekyler, där vi försöker ta tillvara den information som fluorescensen från varje molekyl innehåller på ett maximalt sätt. Detta möjliggör detektion av former och dynamik på enstaka molekyler med en världsunik känslighet. Vi har i tre inledande publikationer beskrivit hur förfarandet kan göras på ett optimalt sätt. Baserat på detta har vi nu inlett flera olika typer av biomolekylära undersökningar, som alla bygger på att enmolekylperspektivet (se ovan) utnyttjas, samt på ovannämnda teknologis specifika fördelar. Vi avser även att testa och vid behov vidareutveckla tekniken för diagnostiska applikationer, framförallt för detektion av extremt små mängder proteiner i kroppsvätskor.

För att utveckla, etablera och fullt utnyttja en teknik av detta slag är det en stor fördel att kunna få en större ”kritisk massa” genom att koordinera resurser, och utbyta kunskap och erfarenheter med andra forskargrupper. Laboratoriebesök och årliga ”joint group meetings” har i vårt fall spelat en viktig roll för att bygga upp och främja denna koordinering och detta kunskapsutbyte mellan våra grupper. Detta har sedermera resulterat i gemensamma forskningsprojekt, ett flertal gemensamt publicerade artiklar och samarbeten på utbildningssidan.

Jerker Widengren
KTH

Senast uppdaterad: 06-07-06 09:37