Producerer praktiske geler fra et protein, der findes i menneskeblod

Proteinet albumin er ansvarlig for mange vitale processer i den menneskelige krop. I naturen, det vises kun som en opløsning, når det er opløst i vand. Kemikere ved Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) har udviklet en metode til at fremstille forskellige albumin-baserede geler. Deres resultater kan en dag hjælpe med at udvikle innovative lægemiddelbærersystemer, der lettere når blodbanen. Undersøgelsen udført af forskerne i Halle blev for nylig vist på forsiden af ​​det internationale tidsskrift Biomaterialevidenskab .

Albumin er et protein, der findes i store mængder i blodet hos alle pattedyr. Menneskeblod indeholder op til 60 gram per liter. "Albumin er ansvarlig for mange vigtige processer i kroppen. Det kan trænge igennem cellemembraner og er dermed i stand til at transportere essentielle stoffer ind i cellerne. Det er også med til at afgifte celler, " siger professor Dariush Hinderberger, en kemiker ved MLU. Han har undersøgt albumin i mere end 10 år, at studere proteinets struktur, dynamik og transportegenskaber. I dag, det bruges af den farmaceutiske industri til at producere vacciner og medicin, men forskere søger en mulighed i gelform.

"Indtil nu, albumin geler har været et lidt irriterende biprodukt af normalt laboratoriearbejde, " siger Hinderberger. Men, i fremtiden kan de bruges til at fremstille såkaldte lægemiddelindføringsimplantater. Disse vil blive injiceret på en engangsprocedure, og ville så sætte sig i kroppen. Kroppen ville langsomt nedbryde den albumin-baserede bærer, frigivelse af lægemidlet over længere tid. Dette kan spare patienter fra at gennemgå gentagne injektioner. "Men for at se, om potentielle albumin-baserede lægemiddelbærersystemer kan udvikles, det er først nødvendigt at forstå, hvordan og hvorfor geler dannes, " siger Hinderberger.

Kemikerne på MLU undersøgte forskellige albuminopløsninger. "Vi ville gerne finde ud af, hvad Nemlig, sker med proteinpartiklerne og deres struktur, når vi ændrer visse egenskaber, " siger Hinderberger. Først testede forskerne, hvordan opløsningens pH-værdi påvirker geldannelsen. Derefter varmede de væsken op og analyserede, hvilke ændringer der skete og på hvilket tidspunkt. Ved hjælp af infrarød spektroskopi er gruppen nu i stand til at demonstrere, hvordan strukturen af albumin ændrer sig, når det udsættes for varme. Proteinfiltret åbner sig, så det lettere kan klumpe sig sammen med andre stoffer for at producere gelen. På baggrund af disse resultater var forskergruppen i stand til at producere en anden, meget blødere, gel. De gjorde dette ved at bremse geldannelsesprocessen, sænke temperaturen og vælge en opløsning med en relativt neutral pH-værdi. "Under disse forhold var der ringe ændring af strukturen af ​​de individuelle albuminmolekyler, hvorfra gelens andre grundlæggende mekaniske egenskaber stammer, " forklarer Hinderberger.

Endelig, forskerne forfulgte spørgsmålet om, hvorvidt albumin-geler primært er egnede som lægemiddelbærere. I de indledende undersøgelser var de i stand til at vise, at for eksempel, fedtsyrer binder godt til gelen. Imidlertid, opfølgende undersøgelser vil være nødvendige for at finde ud af, om stofferne også er egnede til farmaceutiske midler i menneskekroppen.