Polimer kluczem do zdrowia

Ostre uszkodzenie nerek zabija co druga cierpiącą na nie osobę. Tymczasem wykryte we wczesnym stadium może zostać wyleczone. To kwestia odpowiedniej diagnoztyki. Kluczem do niej może być polimer zaprojektowany w Instytucie Chemii Fizycznej PAN. Przygotowała go mgr inż. Zofia Iskierko pod kierunkiem dr. inż. Krzysztofa Noworyty z grupy prof. dr. hab. Włodzimierza Kutnera.

Polimer zaprojektowano i skonstruowano w taki sposób, żeby szczególnie efektywnie wychwytywał ze swego otoczenia tylko jedną substancję: białko naturalnie obecne we krwi człowieka - lipokalinę-2 (NGAL). Dla lekarza wzrost stężenia tego związku u pacjenta to sygnał o rozwijającym się uszkodzeniu nerek, mimo, że chory nie odczuwa jeszcze wyraźnych objawów tego choroby.

Polimer wykonano metodą wdrukowania molekularnego. Cząsteczki lipokaliny otoczono najpierw odpowiednio dobranymi, krótkimi polimerami (tzw. funkcyjnymi), wiążącymi się z tym białkiem w charakterystycznych tylko dla niego miejscach. Następnie wprowadzono drugi polimer, który łączył się z polimerem funkcyjnym. W efekcie otrzymano trwałą warstwę polimerową z lukami molekularnymi dopasowanymi do cząsteczek lipokaliny zarówno pod względem ich lokalnych cech chemicznych, jak też rozmiaru i kształtu. Gdy cząsteczki lipokaliny wejdą w kontakt z tak uformowanym polimerem, część z nich trafi do owych luk. Te badania to dopiero początek drogi. Od przygotowania polimeru wychwytującego  lipokalinę do seryjnej produkcji tanich detektorów, służących profilaktyce i wczesnemu leczeniu chorób wiele czasu jeszcze upłynie. 

Prace nad polimeru finansowane były  z grantu Narodowego Centrum Nauki i  zrealizowane we współpracy z University of North Texas w Denton, warszawskimi Instytutem Fizyki PAN i Międzynarodowym Instytutem Biologii Molekularnej i Komórkowej z Warszawy. Ich wyniki opublikowane zostały w czasopiśmie  „ACS Applied Materials & Interfaces”.

Jk (źródło: PAP – Nauka w Polsce)