Alzheimer-molekyl kan bli framtidens nanomaterial

Amyloid-protein orsakar hjärnsjukdomar som Alzheimers, Parkinsons och Creutzfeldt-Jakobs sjukdom. Men amyloid bär också på unika egenskaper som kan leda till nya kompositmaterial för framtidens nanoprocessorer, datalagring och till och med göra föremål osynliga.

Forskare vid bland annat Chalmers presenterade nyligen en oväntad upptäckt om amyloid i tidskriften Nature Photonics. Amyloider är felveckade varianter av proteiner som finns naturligt i kroppen. Forskarna har nu visat att de felveckade varianterna reagerar på multifotonbestrålning, en typ av lasereffekt, vilket de friska proteinerna inte gör.

Upptäckten kan komma till nytta inom en mängd olika områden. Dels kan den leda till nya metoder för att upptäcka och behandla de hjärnsjukdomar som amyloid orsakar (se tidigare pressmeddelande nedan). Dels kan amyloid användas som byggsten i framtidens nanomaterial.

–  Det går att skapa dessa proteinansamlingar på konstgjord väg i ett laboratorium, säger Piotr Hanczyc, en av forskarna bakom upptäckten. Genom att kombinera dem med helt andra molekyler kan man skapa unika egenskaper hos materialet.

Amyloidernas sammansättning är så hård och styv att de kan liknas vid stål. Skillnaden är att stål är mycket tyngre och har definierade egenskaper, medan amyloiderna kan justeras för det önskade syftet. Genom att binda ett material till amyloidernas tätt sittande molekyler förändras materialets egenskaper.

–  Detta har varit känt sedan tidigare, men vad som inte har varit känt är amyloidernas unika egenskap att reagera på multifotonbestrålning, säger Piotr Hanczyc. Det öppnar möjligheterna att även påverka det uppbundna materialet.

Amyloiderna är formade som en mängd tallrikar, mycket tätt staplade på varandra. När ett material knyts samman med dessa tallrikar hamnar materialets molekyler så tätt och regelbundet att de kan kommunicera med varandra och utbyta information. Det skapar helt ny potential för att styra materialets egenskaper.

Piotr Hanczyc ser nu möjligheter till samarbete med till exempel Chalmers materialforskare kring solcellsteknologi.

Och även om det fortfarande är science fiction så tänker han sig att forskare en dag kan använda amyloidernas egenskaper i forskning kring osynliga metamaterial.

–  Föremåls förmåga att reflektera ljus skulle kunna ändras så att det som finns bakom föremålet reflekteras istället för föremålet i sig, lite som ljus bryts när det träffar vatten, säger han.

Läs den vetenskapliga artikeln i Nature Photonics

Bildtext: Med hjälp av multifotonbestrålning skulle man kunna manipulera olika typer av molekyler, som binds till amyloid så tätt och regelbundet att de kan kommunicera med varandra. Det skapar helt nya möjligheter att styra materialets egenskaper. Bild: Piotr Hanczyc

För mer information, kontakta

Piotr Hanczyc (engelsktalande), Chalmers, 0720-08 03 14 eller +48 509-85 77 00, hanczyc@chalmers.se

Bengt Nordén, Chalmers, 0730-34 64 41, norden@chalmers.se