Grundläggande studier

Lipider och ytaktiva ämnen kan självbilda sig till en mängd olika flytande kristallina faser. Många av dessa kan dispergeras i överskott av vatten för att ge partiklar i nanostorlek. Genom att inkludera komponenter som erbjuder elektrostatiskt eller steriskt skydd kan partiklarnas livslängd avsevärt ökas, och sådana stabiliserade lipid/ytaktiva aggregat har funnit viktiga farmaceutiska, biotekniska och analytiska tillämpningar. Dispergerade partiklar av lamellär och bikontinuerlig kubisk flytande kristallin fas används till exempel i stor utsträckning som vehiklar för läkemedelstillförsel och som vaccinadjuvans.

De strukturer som bildas i system med utspädda lipid/ytaktiva ämnen är intressanta, dock också ur en mer fundamental synvinkel. Grundliga undersökningar av bildning, stabilitet och omvandling av liposomer och relaterade lipidaggregat har till exempel ökat vår basala kunskap om många av de viktiga händelser som äger rum i och på ytan av biologiska membran.

Figur 1. Sekvens av aggregatstrukturer bildade i det klassiska DMPC/DHPC ”bicelle”-systemet.

Vi använder en kombination av experimentella tekniker för att hämta information om struktur, dynamik och fasbeteende i utspädda lipid-/ytaktiva ämnen. Systematiska fysikalisk-kemiska undersökningar utförs med hjälp av olika, främst spridnings- och fotofysikaliska tekniker. Direkt strukturell information samlas in med hjälp av kryotransmissionselektronmikroskopi (cryo-TEM), som erbjuder unika möjligheter för visualisering av miceller, liposomer och andra labila mikrostrukturer byggda av lipider, ytaktiva ämnen och/eller polymerer.

Forskningen är inriktad på grundläggande aspekter av fas- och strukturbeteende, men frågor och problem av biologisk och/eller farmaceutisk relevans inspirerar ofta de olika projekten. Exempel på nyare projekt är undersökningar av fas- och strukturbeteende i det klassiska DMPC/DHPC ”bicelle-systemet”-studier för att lära dig mer om hur lipidkomponenten ubiquinone-10 (Q10), påverkar och modulerar de mekaniska egenskaperna och stabiliteten hos biologiska membran
undersökningar för att avslöja effekten av antimikrobiella peptider på aggregationsbeteendet hos bakteriella lipopolysackarider.

Vidare, via samarbeten med farmaceutiskt/medicinskt och biologiskt inriktade forskargrupper, utnyttjas kunskapen från de grundläggande utredningarna i mer tillämpade projekt.

Figur 2. Cryo-TEM-bild som visar aggregerade lipopolysackarider i närvaro av antimikrobiell peptid.