Nanoteknik öppnar upp för enklare virustester

– Våra resultat kan leda till nya sensorer som snabbt och noggrant detekterar virus, vilket gör dem lättare att använda än nuvarande tekniker, säger Yulia Sergeeva vid Malmö universitet, som ingår i forskarlaget som genomfört studien som nyligen redovisades i den högt rankade tidskriften ACS Central Science.

Forskarna ser arbetet som ett banbrytande bidrag till det snabbt växande området multivalent nanomedicin. Yulia Sergeeva och hennes kolleger tar fram nya material genom en plattform som kallas rSAM (Reversible Self-assambled Monolayer). Tekniken gör det möjligt att dekorera en yta med små molekyler, som genom multivalens kan binda exempelvis proteiner.

– Multivalens fungerar som en slags biologiskt kardborreband: medan enskilda interaktioner är svaga och reversibla, skapar de tillsammans starkare och mer motståndskraftiga kopplingar, förklarar Yulia Sergeeva och fortsätter:

– Multivalensen spelar en avgörande roll i många biologiska processer, som i cellkommunikation och i tidiga stadier av virus- och bakteriebindning till cellytan.

Minskar risken för utsatta grupper

I studien har forskarlaget använt tekniken för att utveckla ett virusbindande nanomaterial. 

För att åstadkomma det använde de små guldpartiklar med en storlek på 50 nanometer och påförde en rSAM innehållande ett litet socker – sialinsyra - som finns naturligt på cellen.

– Sialinsyra är involverad i det första steget av influensainfektionen genom att etablera kopplingar med ett specifikt protein. I dessa studier arbetade vi med subtypen H5N1, allmänt känd som fågelinfluensa, säger Yulia Sergeeva. 

Forskarlaget testade även om nanopartiklarna kunde fungera som hämmare och hindra virus från att fästa vid och tränga in i celler. I experimenten fann de att rSAM-belagda nanopartiklar kan förhindra influensaviruset från att binda sig till celler även vid mycket låga koncentrationer

– Befintliga antivirala läkemedel verkar ofta först efter att viruset har trängt in i cellerna, vilket kan utgöra en risk för utsatta grupper som äldre, gravida kvinnor och barn. 

Hur kommer ni att använda resultaten i kommande forskning? 

– Vi ska undersöka hur giftiga dessa nanopartiklar är för att säkerställa att de kan användas kliniskt i framtiden. Vi studerar också hur tekniken kan användas för att skilja mellan olika virustyper och utforska deras potential för att upptäcka andra virus, exempelvis coronavirus. Vi planerar också titta på förmågan att stoppa bakterietillväxt, vilket öppnar upp ännu fler möjligheter för medicinska tillämpningar, säger Yulia Sergeeva vid Malmö universitet. 

Vetenskaplig artikel i sin helhet