Forskere utvikler nanokapsler som produserer bestemte metabolske molekyler

Nano kapsler fører til produksjon av glukose-6-fosfat
Eksperter fra Basel-universitetet har lyktes i å utvikle nanokapsler som kan brukes til å produsere det såkalte biomolekylglukose-6-fosfat i celler. Glukose-6-fosfat spiller en avgjørende rolle i metabolske prosesser. Nano-kapslene kunne brukes til å utvikle nye muligheter for behandling av ulike sykdommer i fremtiden.

Forskerne ved Universitetet i Basel har utviklet kapsler bare noen få nanometer i størrelse. Med hjelp av disse kapslene kan forskerne produsere en biomolekule kalt glukose-6-fosfat, rapporterer universitetet i en pressemelding om studiens funn. Dette ble publisert i tidsskriftet Chemical Communications.

Leger utviklet såkalte nano-kapsler, som kunne brukes i fremtiden for behandling av ulike sykdommer. (Bilde: Cybrain - fotolia)

Biomolekyler påvirker metabolismen
Metabolismen hos mennesker og dyr påvirkes av et stort antall biomolekyler. De involverte molekylene oppstår normalt i kroppen gjennom en såkalt enzymreaksjon, forklar ekspertene. Glukose-6-fosfat er en svært viktig biomolekyl for mange viktige metabolske prosesser i kroppen.

Hva er glukose-6-fosfat?
Glukose-6-fosfat spiller en avgjørende rolle i nedbrytning av karbohydrater og nevnte også biomolekyl kan omdannes til spesifikke molekyler som er ansvarlige for energilagring av mennesker og dyr, forskerne forklare. Hvis forskere kunne produsere slike biomolekyler direkte i levende celler, ville det skape nye muligheter og perspektiver for behandling av ulike sykdommer. Og i denne produksjonen kan syntetiske kapsler være av stor betydning når det gjelder produksjon i levende celler, legger ekspertene til.

Syntetiske kapsler kan produsere glukose-6-fosfat
Forskerne ved Universitetet i Basel var i stand til å produsere syntetiske kapsler som er i stand til å produsere glukose-6-fosfat og også frigjøre denne biomolekylen. Nano kapslene bruker en katalysator som inneholder enzymet fosfoglukomutase, forklarer legene.

Kapsler inneholder et såkalt poreprotein
For å oppnå ønsket reaksjon må utgangsmaterialet nå kapselens innside slik at det kan omdannes av enzymet, forklarer forskerne. I studien brukte forskere et poreprotein i kapselens membran. Poreproteinet anvendt til dette formål ble tidligere syntetisert ved ETH Zürich. Porene i proteinet danner en slags inngangsdør for stoffet og er også utgangspunktet for biomolekylglukose-6-fosfat, mens enzymet er innkapslet og beskyttet mot nedbrytning.

Utviklede kapsler er bare omtrent 200 nanometer i størrelse
Nanokapslene utviklet av forskerne er svært små og dekker ca 200 nanometer. Dette er så lite at de nevnte kapslene selv er i stand til å bli tatt opp av cellene i et levende vesen. Kapslens evne er en svært viktig forutsetning for fremtidige testprosedyrer og -applikasjoner, forklarer forfatterne av studien.

Kapslene skal likne deres naturlige miljø
I sin nåværende forskning utviklet forskere de nye kapslene under forhold som ligner de som forekommer av naturlig forekommende celler. "Vår tilnærming er alltid å komme så nær naturen som mulig, slik at vi kan bevare den indre funksjonaliteten til enzymer og poreproteiner," forklarer forfatter Prof. Dr. med. Cornelia Palivan fra universitetet i Basel. Andre tilnærminger til dette emnet inkluderte for eksempel bruken av såkalte organiske løsningsmidler.

Videreforskning er nødvendig
Ytterligere undersøkelser bør vurdere testingen av kapsler på celler i fremtiden. Dette kan brukes til å kontrollere om kapslene blir tatt opp og deretter begynne å produsere den ønskede biomolekylen av glukose-6-fosfat i cellen, legger ekspertene til. (As)