Biosensorteknologier til at tilbyde mere effektive tilgange til sygdomsbehandling

Hver celle i vores kroppe er formet af dens ydre belægning, eller biomembran. denne utrolige, naturligt skabt nanostruktur pakker cellen ind i et støttende og beskyttende tæppe, lader cellen udføre sin normale funktion, samtidig med at den forsvarer den mod angreb.

Den indre og ydre orkestrering af celleliv og død er muliggjort af biomembranens faste, men formbare struktur. Imidlertid, denne evne til at ebbe ud og flyde med alt omkring sig er det, der gør nanostrukturen meget svær at observere.

Indtil for nylig, forskere har ikke været i stand til at se hele billedet, når de har forsøgt at forstå, hvad der går galt på overfladen af ​​en biomembran, der er ramt af sygdom. Nu, ny teknologi har åbnet et nyt forskningsområde, der gør det muligt at studere, hvordan biomembranen fungerer, herunder hvordan det reagerer, når et sygdomsmolekyle angriber.

Monash Biomedicine Discovery Institutes professor Mibel Aguilar leder en gruppe, der har været banebrydende i anvendelsen af ​​nyudviklede biosensorer, som kan bruges til at studere, hvordan biomembranen reagerer på bindingen af ​​biomolekyler. Denne teknologi gør det muligt at studere molekyler, hvis virkninger vides at være forbundet med interaktionen med en cellemembran, såsom hormoner og antibakterielle midler.

"Vi kan derefter designe nye molekyler, der hjælper biomembraner med at modstå sygdomsmolekyleangreb eller undgå uønskede bivirkninger af et lægemiddel, " sagde professor Aguilar.

"Vi kan også designe andre molekyler, der kan trænge ind i og endda ødelægge biomembranen, såsom midler, der fortrinsvis kunne dræbe invaderende organismer. Dette kunne være en nyttig måde at designe nye anti-infektionsmedicin ved selektivt at målrette mod uønskede invaderende celler, " hun sagde.

I et papir offentliggjort i dag i Kemiske anmeldelser , Professor Aguilar og hendes team giver den første autoritative gennemgang af området for membranbaserede optiske biosensorer og kortlægger udviklingen af ​​biosensorteknologier. Gennemgangen fremhæver også mulighederne for disse nye biosensorer, herunder evnen til at måle, hvor stærkt og hvor hurtigt noget – som en sygdom – kan binde til biomembranen, og endnu vigtigere, evnen til at give forskere mulighed for at observere, hvordan biomembranen reagerer, når molekyler binder sig til den og forsøger at trænge ind i cellen.

"Denne anmeldelse fremhæver de imponerende muligheder ved biosensorteknologi, " sagde professor Aguilar.

"Denne teknologi vil have betydelig indflydelse på vores evne til at designe mere effektive tilgange til behandling af sygdomme forbundet med membraninteraktioner, herunder kræft, hjertekarsygdomme og bakteriel resistens, " hun sagde.