Titta

UR Samtiden - Nanopartiklar och vår hälsa

UR Samtiden - Nanopartiklar och vår hälsaDela
  1. Vi ska prata om nanopartiklar,
    som finns runtomkring oss-

  2. -och varför storleken spelar roll.

  3. I dag ser vi att nanopartiklar-

  4. -vilket definieras som objekt med minst
    en dimension på 1-100 nanometer-

  5. -finns i många av våra varor.

  6. De finns i solkräm, målarfärg,
    textilier och matförpackningar.

  7. Allt fler av våra dagligvaror
    innehåller nanopartiklar.

  8. Det är mycket viktigt-

  9. -eftersom nanotekniken lär leda till
    att de blir ännu fler i framtiden.

  10. Inom nanomedicin hoppas man att de
    kan rikta in sig på bestämda celler-

  11. -för att sätta in ett läkemedel,
    vilket skulle göra våra liv bättre.

  12. Men nanopartiklar är inget nytt.
    De har funnits väldigt länge-

  13. -troligtvis sen vi började använda eld-

  14. -och damm spred sig.

  15. För att titta
    på nanopartiklarna runtom oss-

  16. -vill jag presentera två aspekter.

  17. Det nya och det gamla perspektivet.

  18. I dag kan vi se nanopartiklar-

  19. -eftersom vi har teknik
    som transmissionselektronmikroskopi.

  20. Överst har jag några exempel
    på hur vi ser partiklarna i dag.

  21. Nanopartiklar av titanoxid-

  22. -eller andra
    mer sofistikerade nanopartiklar

  23. Men för att illustrera att nanopartiklar
    ständigt finns runtomkring oss-

  24. -vill jag ta upp exemplet
    med silverskeden-

  25. -som vår mamma eller mormor
    hade hemma.

  26. Säg att vi tar en silversked och
    placerar under ett elektronmikroskop.

  27. Vi lämnar den där i kanske en dag
    och tittar på vad som har hänt.

  28. Då ser vi att det finns nanopartiklar.
    Det är ett enkelt experiment-

  29. -som visar att vi har varit omgivna
    av nanopartiklar i våra liv.

  30. Vilka nanopartiklar finns det då?

  31. Dels finns det
    naturligt förekommande nanopartiklar.

  32. De kommer från vulkaner,
    från havet och från damm.

  33. Sen har vi konstgjorda nanopartiklar.

  34. Men när det gäller konstgjorda
    nanopartiklar finns det olika sorter.

  35. En del av dem uppstår
    av en tillfällighet.

  36. De är av olika storlek, är heterogena
    och uppstår vid exempelvis friktion.

  37. Det kan ha olika former
    och bestå av olika element.

  38. De som vi främst ska prata om i dag
    är så kallade tillverkade nanopartiklar.

  39. De är tillverkade med bestämda
    fysikalisk-kemiska egenskaper-

  40. -i syfte att ha en särskilt funktion.

  41. Men när började vi exponeras
    för tillverkade nanopartiklar?

  42. Det är inte så sent som vi har trott.

  43. Redan romarna,
    kineserna och egyptierna-

  44. -tillverkade nanopartiklar av guld.

  45. En del av deras metoder
    skiljer sig inte så mycket från dagens.

  46. Så det här är inget nytt fenomen,
    utan har funnits länge-

  47. -men nanoteknikens potential
    har blivit sådan-

  48. -att vi måste tänka på möjliga risker.

  49. Produktionen ökar,
    och därmed ökar risken för exponering.

  50. När vi vill ge ett perspektiv på
    storleken och varför den är viktig-

  51. -kan vi använda en sån här skala.

  52. Ett bulkmaterial kan bestå av samma
    kemiska ämne som en nanopartikel-

  53. -men bulkmaterial är mellan
    100 nanometer och 10 mikrometer.

  54. Definitionen av nanopartiklar
    är 1-100 nanometer.

  55. Det finns också ultrasmå nanopartiklar,
    kanske 1-3 nanometer.

  56. De ligger väldigt nära molekyler-

  57. -på den atomära nivån,
    som är 0,1 nanometer.

  58. I vår värld är metern ett standardmått.

  59. Då handlar det om
    tio upphöjt till tio nanometer.

  60. Detta är storleksförhållandet
    mellan nanopartiklarna och vår vardag.

  61. En sak som jag vill att ni ska förstå-

  62. -handlar om
    nanopartiklarnas fysiska egenskaper-

  63. -och jämförelsen
    mellan makroskalan och nanoskalan.

  64. Var befinner sig flertalet
    av alla atomer?

  65. På makroskalen befinner sig flertalet
    inuti partikeln-

  66. -jämfört med ytan.

  67. På nanoskalan är det nästan jämnt
    fördelat mellan ytan och innandömet.

  68. Men om vi minskar storleken
    får vi en effekt.

  69. Effekten är mindre på makroskalan,
    och flertalet finns fortfarande inuti.

  70. Om vi går till nanoskalan ser vi,
    på min teckning här-

  71. -utgör ytan nästan hela partikeln.

  72. Så är det faktiskt med nanopartiklar
    på 1-3 nanometer.

  73. Därför utgör ytan nästan hela partikeln.

  74. Det ger en enorm ökning
    av möjligheten att reagera.

  75. Det är en intressant aspekt
    av nanopartiklarnas egenskaper.

  76. Om vi tittar på optiska egenskaper-

  77. -så tar jag upp exemplet med guld
    som nano- respektive bulkmaterial.

  78. Guldmolekyler i bulkmaterial
    har en gul färg, som alla vet.

  79. I nanostorlek är guld rött.

  80. Skälet är att elektronerna inte kan röra
    sig lika fritt som i bulkmaterial.

  81. Den begränsade rörligheten
    påverkar hur partikeln reagerar på ljus-

  82. -och därmed färgen.

  83. Ett annat exempel är zinkoxid.

  84. Bulkmaterialet är vitt,
    eftersom det sprider det synliga ljuset.

  85. Men på nanonivå, där det faktiskt
    används för att blockera UV-ljus-

  86. -då är det genomskinligt,
    eftersom det synliga ljuset inte sprids.

  87. Här ser vi hur de optiska egenskaperna
    påverkar dessa aspekter.

  88. Låt oss ta en annan sorts
    nanopartiklar, nämligen kolnanorör.

  89. De har intressanta optiska egenskaper.

  90. Nanorör är långa cylindrar av kol
    med mycket fascinerande egenskaper.

  91. De kan vara
    hundra gånger starkare än stål.

  92. De är samtidigt väldigt böjliga
    och har unika elektriska egenskaper.

  93. Dessa egenskaper har att göra med
    strukturen, som också kan anpassas.

  94. De kan ha bara en vägg eller flera.

  95. Förändringar i diameter och struktur
    påverkar hur de uppför sig.

  96. De var både ledare och halvledare.

  97. Detta utnyttjar materialvetenskapen-

  98. -för att tillverka nanopartiklar
    med särskilda egenskaper.

  99. Det som de här egenskaperna visar-

  100. -är att storleken har betydelse
    för nanopartiklarnas egenskaper.

  101. Tack vare detta har de fått
    en oerhörd mängd tillämpningar.

  102. Bilden visar kommersiell produktion
    av icke-organiska nanopartiklar.

  103. I mitten ser vi områden
    där tillverkningen är viktigare.

  104. Det är textilier, biomedicin, sjukvård,
    livsmedel, jordbruk-

  105. -industri, elektronik och miljö,
    inom området förnybara energier.

  106. Här har nanopartiklar varit viktiga.

  107. Vi vill inte bara titta på de aspekter
    som har att göra med storleken-

  108. -och egenskaperna, utan även på
    vilken betydelse storleken har-

  109. -vid interaktion med en cell
    och vilka risker som finns då.

  110. Vilka samband finns det mellan fysiska
    egenskaper och de möjliga riskerna?

  111. Jag anser att det här ska betraktas
    som en avvägning.

  112. Vi försöker förstå avvägningen-

  113. -mellan nyttan som nya formuleringar
    kan skänka oss i vardagen-

  114. -och riskerna som de kan medföra.

  115. Som forskare kan vi erbjuda en
    plattform för att bedöma risken-

  116. -och kanske hjälpa till
    att bedöma nya nanopartiklar-

  117. -för utforma dem så att de besitter
    specifika, önskvärda egenskaper-

  118. -och samtidigt är riskfria
    eller endast utgör en liten risk-

  119. -för oss konsumenter av varor
    som innehåller nanopartiklar.

  120. Det är detta som vi gör i min grupp
    vid universitetet.

  121. Vi arbetar med de här frågorna.

  122. Vilka är då riskerna och hur kan
    vi förstå riskerna vid exponering?

  123. Jag ska presentera tre olika aspekter.

  124. I den första fokuserar jag
    på organismperspektivet-

  125. -som exempelvis en människa som
    har råkat exponeras för nanopartiklar.

  126. De kan komma in
    i kroppen på olika sätt.

  127. Det vanligaste är inandning.

  128. Partiklarna andas in och upptas
    av celler i andningsorganen.

  129. De kan också nå ut i blodet
    och tas upp genom blodkärlen.

  130. Via blodomloppet
    kan de spridas till organ-

  131. -som lever, njurar eller hjärta. De kan
    också passera blod-hjärnbarriären.

  132. Exponering kan också ske via huden,
    genom skador på huden-

  133. -eller genom ortopediska implantat.

  134. I litteraturen ser vi
    att ur organismperspektivet-

  135. -varierar graden av risk
    mellan olika organ.

  136. Den är högre för lever än för njurar,
    sen mjälte, lungor, hjärna och hjärta.

  137. Slutligen kan vi titta
    på fältet i den här bilden-

  138. -där jag försöker visa det möjliga
    sambandet mellan exponering-

  139. -och skadliga effekter för hälsan.

  140. Här extrapolerar jag. Om nanopartiklar
    hamnar i andningsorganen-

  141. -finns det en risk i vissa sammanhang
    för inflammation, astma-

  142. -och andra sjukdomar.

  143. I blodomloppet kan det förknippas
    med hjärt- och kärlsjukdomar.

  144. Men vi bör inte tänka så mycket
    på den här slutliga risken.

  145. Innan vi försöker förstå
    organismperspektivet-

  146. -måste vi förstå
    det cellulära perspektivet.

  147. Vi måste först korrelera partiklarnas
    fysikalisk-kemiska egenskaper-

  148. -och deras effekt på cellerna.

  149. Jag har gjort en bild av en cell
    och de huvudsakliga organellerna.

  150. Jag vill visa att nanopartiklarna
    sannolikt interagerar i membranet-

  151. -och invagineras till en vesikel
    som hamnar i cellen.

  152. Det kan leda till produktion av
    reaktiva syreföreningar, jonläckage-

  153. -och saker som kan innebära risker-

  154. -relaterade till oxidativ stress
    och lipidperoxidering.

  155. De kan också hamna i cellkärnan.

  156. Ultrasmå nanopartiklar kan tränga in
    i cellkärnan och skada arvsmassan.

  157. Skador på mitokondrier
    har också observerats-

  158. -liksom apoptos.

  159. Det finns också små nanopartiklar
    som kan tränga in i cellen-

  160. -utan vesikulär transport.

  161. De kan ha en liknande påverkan.

  162. Det här är översikten
    över möjliga risker på cellnivå-

  163. -som har kunnat observeras.

  164. Jag vill gå till den tredje aspekten.

  165. Vi har tittat lite på risker
    ur organismens perspektiv-

  166. -och ur cellens perspektiv.

  167. Nu vill jag rikta er uppmärksamhet
    mot klassisk toxikologi.

  168. Inom klassisk toxikologi används
    kurvor för dosrespons-

  169. -för att förstå effekterna.

  170. Det översta diagrammet
    är dosresponsen-

  171. -för tre olika ämnen
    som vi vill undersöka.

  172. De är helt olika ur kemiskt perspektiv,
    och alla har olika dosrespons.

  173. Vi kan testa, granska
    och förstå vad som händer.

  174. Nanopartiklar blir mer komplexa
    när det gäller toxicitet-

  175. -eftersom vi befinner oss
    i det här scenariot.

  176. Jag ska försöka förklara bilden.

  177. Ett ämne, exempelvis titandioxid,
    som vi arbetar med i vårt labb-

  178. -kan produceras i olika storlekar.

  179. Från 1-3 upp till 100 nanometer.

  180. Det kan produceras med olika ytlager-

  181. -och armar för att rikta in det
    på bestämda celler.

  182. Vi har ett ämne men kan inte studera
    responsen på ökad koncentration.

  183. De är nämligen alla olika
    och kan ha olika respons.

  184. Så vi får ett helt annat perspektiv-

  185. -som är mycket svårare
    att hantera fall för fall-

  186. -vilket man gör
    inom klassisk toxikologi.

  187. Därför finns det några nyckelfrågor
    som vi skulle vilja förstå-

  188. -och som kan hjälpa oss att förstå
    nanotoxikologi eller nanosäkerhet-

  189. -och åstadkomma den här jämvikten.

  190. Frågorna är: Vilken är skillnaden
    mellan nano- och bulkmaterial?

  191. Vad händer med nanopartikeln
    i kroppen?

  192. När vi har andats in den
    eller fått in den genom huden-

  193. -passerar den genom olika medier.

  194. Nanopartikeln kommer att förändras.

  195. Den omges och påverkas
    av olika molekyler.

  196. Vad händer med kroppen
    om vi får i oss nanopartiklar?

  197. Och slutligen, vad händer
    med nanopartiklarna i miljön?

  198. Det är väldigt komplext att studera-

  199. -på grund av de olika ämnen
    som finns där.

  200. Men det bildas
    en reservoar av utsläpp-

  201. -som även kan leta sig upp
    till oss människor.

  202. Min sista fråga handlar också om-

  203. -hur vi kan använda det metoder
    som vi tillämpar i labbet-

  204. -inte bara för att förstå toxicitet
    och säkerhet-

  205. -utan även hur man konstruerar
    partiklar med specifika egenskaper-

  206. -och hur man gör dem mer säkra.

  207. Vårt mål är
    att våra tekniker ska utgöra en genväg-

  208. -eftersom vi inte kan arbeta
    fall för fall.

  209. För att uppnå det försöker vi
    svara på de här frågorna:

  210. Vilken nanopartikel
    riktar in sig på en bestämd cell-

  211. -vilken cell kan ta upp den-

  212. -vilken risk finns det
    för nanotoxicitet-

  213. -och vilken effekt har nanopartiklarna?

  214. Om vi börjar med målcellen-

  215. -så vill jag förklara det
    med den här bilden.

  216. Dockan representerar en nanopartikel.

  217. När nanopartikeln produceras
    är den "naken".

  218. Men så är det bara till en början.

  219. När vi sen löser upp den i andra
    ämnen är den inte längre ensam.

  220. Den är omgiven av molekyler.

  221. Det finns molekyler
    i våra kroppsvätskor.

  222. Nanopartiklarna blir täckta av dessa
    molekyler, som oftast är proteiner-

  223. -och de bildar ett proteinhölje.

  224. Det som händer beror på
    vilka molekyler som finns.

  225. Nanopartiklarna
    kan omges av olika proteiner.

  226. Det är specifikt för varje nanopartikel-

  227. -och beror på
    dess fysikalisk-kemiska egenskaper.

  228. Genom att studera höljet-

  229. -får vi en genväg
    till att kunna göra förutsägelser.

  230. Här ser ni dockan,
    som i den övre delen är klädd för fest.

  231. Där nere är hon klädd
    för bergsbestigning.

  232. Det här höljet - kläderna -
    ger oss mycket information.

  233. Om man är klädd för bergen
    riskerar man kanske en olycka-

  234. -och på festen riskerar man kanske
    att bli berusad.

  235. Så höljet ger oss mycket information
    för förutsägelser.

  236. Och detta sysslar vi med i vårt labb.

  237. Med några bilder ska jag presentera
    en liten del av vår forskning-

  238. -för att försöka förklara den här idén.

  239. Här är den första.
    Den visar hur vi gör.

  240. Vi tar våra nanopartiklar
    och inkuberar dem i detta medium.

  241. Det är det första medium som de
    utsätts för. Vi låter höljet bildas.

  242. Med analytisk kemi, som mass-
    spektrometri och kvantitativ proteomik-

  243. -kan vi sen extrahera de proteiner
    som bildar höljet-

  244. -identifiera dem och bestämma
    den relativa mängden av proteiner.

  245. Det gör vi med många olika
    nanopartiklar och koncentrationer.

  246. Här har jag en del av datan,
    som jag hoppas är lätt att förstå.

  247. Den första delen av diagrammet
    visar den totala mängden proteiner-

  248. -och fördelningen av proteiner
    i det första mediet med nanopartiklar.

  249. De andra visar fördelningen
    av protein i olika nanopartiklars hölje.

  250. Det som jag vill visa är
    att fördelningen är helt olika.

  251. Genom att känna till fördelningen
    och de biokemiska processerna-

  252. -kan jag förstå risken när nanopartikeln
    interagerar med celler.

  253. Jag kan också veta-

  254. -om det är troligt att formuleringen i
    fråga riktar in sig på en bestämd cell.

  255. När vi definierar nanopartiklar,
    kanske för att utforma läkemedel-

  256. -måste vi kanske också
    ha specifika armar eller element-

  257. -som målcellen kan se.

  258. Med den här metoden
    kan man visa och få information om-

  259. -huruvida de här elementen
    är synliga för cellen-

  260. -och om det är sannolikt
    att formuleringen når målcellen-

  261. -och uppfylla sin funktion.

  262. Jag ska gå vidare till målet,
    upptagningen i cellen-

  263. -och därmed risken för cellen.

  264. Genom den här metoden kan vi
    inte bara förstå nanopartikelns hölje-

  265. -utan även förstå hur höljet förändras
    efter att partikeln tas upp av cellen.

  266. Som jag sa i början är nanopartikeln
    alltid täckt av olika molekyler-

  267. -och detta utvecklas
    och förändras inuti cellen.

  268. Nu tar jag det här höljet
    och inkuberar med cellens innehåll.

  269. Sen studerar jag hur höljet förändras.

  270. Det finns olika sätt
    beroende på utformningen.

  271. Det går igenom bestämda steg
    och förändras.

  272. Här använder jag cellodlingsmedium
    för en del celler-

  273. -och cellinnehåll från identiska celler
    och studerar utvecklingen.

  274. Jag ska visa en bild med data.

  275. De är från endotelceller.

  276. Liksom tidigare visar jag
    den totala mängden protein från cellen-

  277. -och sen sammansättningen i höljet.

  278. Förändringen i höljet är drastisk-

  279. -jämfört med när höljet
    bara befann sig i mediet.

  280. Det är också stor skillnad
    beroende på nanopartikelns storlek.

  281. Vi testar med samma sammansättning
    och olika koncentration och storlek.

  282. Med den här informationen
    kan vi alltså göra förutsägelser.

  283. Hur gör vi då det?

  284. Vi kan identifiera
    vilka nyckelfaktorerna är-

  285. -som påverkar mängden proteiner.

  286. Dessa kan relateras till riskerna
    som jag presenterade i början.

  287. Jag hoppas att jag har övertygat er om
    att metoderna kan hjälpa oss att förstå-

  288. -förmågan hos nanopartiklar
    att rikta in sig på celler-

  289. -och vi kan även i viss mån förutsäga
    risken när de är i cellen.

  290. Nu vill jag prata lite mer
    om nanotoxikologi-

  291. -och vad vi kan göra åt det.

  292. När vi tänker på nanotoxikologi
    och metodologin som vi vill använda-

  293. -så finns det en viktig aspekt.

  294. Den har att göra med karakterisering
    av nanopartiklar.

  295. Som jag sa producerar vi i dag
    en mängd olika nanopartiklar-

  296. -med olika fysikalisk-kemiska
    egenskaper.

  297. Det är nödvändigt
    att förstå dessa egenskaper-

  298. -för att korrelera egenskaperna
    med möjliga effekter-

  299. -utan att göra misstag.

  300. Det gör vi ständigt i vårt labb.

  301. Vi gör omfattande
    fysikalisk-kemisk karakterisering-

  302. -i både pulver och suspension.

  303. Vi kan studera toxikologi på två sätt.

  304. Ett är klassisk toxikologisk bedömning.

  305. Då studerar man cytotoxicitet, geno-
    toxicitet, upptagning, oxidativ stress.

  306. Vi går igenom det här också-

  307. -men vi tror
    att det även finns en genväg.

  308. Detta är metoder som ger mer
    holistisk information om riskerna-

  309. -och effekterna på cellen.

  310. Omik är en grupp tekniker.

  311. Proteomik studerar proteiner i celler.

  312. Lipidomik studerar antalet lipider.

  313. Transkriptomik studerar
    transkriptomen i celler.

  314. Detta ger
    mer uttömmande information-

  315. -och vi kan kombinera dem för att få
    en tydligare förklaring av det som sker.

  316. Jag ska ge ett exempel.

  317. Den här bilden visar hur vi försöker
    förstå effekterna på cellerna-

  318. -genom att studera olika celler
    i cellodling in vitro.

  319. Här tar jag till exempel
    keratinocyter eller endotelceller-

  320. -och exponerar dem för nanopartiklar.

  321. Sen försöker jag se vad som har hänt
    och förstå vilka de möjliga riskerna är-

  322. -när celler exponeras för dem.

  323. Här är ett exempel om
    hepatisk toxicitet hos nanopartiklar.

  324. Här har vi använt två sorter av omik:

  325. Klassisk proteomik och lipidomik.

  326. De kombinerades i ett scenario-

  327. -där vi använde nanopartiklar
    från metalloxider med hepatocyter.

  328. Vi kom fram till en slutsats-

  329. -som gav oss en grad av inverkan
    för de olika nanopartiklarna.

  330. Vi har information om vilka som utgör
    större risk än andra i samma scenario.

  331. Här är lite data
    som detta tillvägagångssätt gav oss.

  332. Jag vill bara belysa en liten del-

  333. -nämligen korrelationen mellan
    metoderna som ger oss svaret.

  334. Här visar datan om proteinerna-

  335. -att vi får effekter på metabolismen
    av lipider på proteinnivå.

  336. Fördelningen av lipider
    och hur dessa förändras i membranet-

  337. -visar samma effekt. Exempelvis
    ser vi förändringar i sfingomyelinet-

  338. -i de små nanopartiklarna av titanoxid.

  339. Här ser man att omik
    ger analytisk information.

  340. Kombinationen ger ett tydligare svar
    än en enstaka metod.

  341. En annan möjlighet är transkriptomik.

  342. RNA-sekvensering är en teknik som
    har blivit väldigt populär och effektiv.

  343. Det här är data som har tagits fram
    med den här tekniken.

  344. De kan också kombineras
    med tidigare data.

  345. Här är samma typ av nanopartikel
    som vid den tidigare studien-

  346. -och den här tekniken bekräftar
    våra tidigare resultat.

  347. Den bekräftar
    att metabolismen av lipider-

  348. -var en faktor
    i nanopartikelns inverkan på cellen.

  349. Alla dessa metoder
    gäller in vitro-studier.

  350. Jag vill bara avsluta med att nämna-

  351. -att in vivo-studier förstås är viktiga-

  352. -men är väldigt komplexa
    och kostsamma.

  353. Så när man slutligen vill göra
    toxikologistudier in vivo-

  354. -måste man hitta den bästa modellen.

  355. Inom nanotoxikologi
    är en möjlig metod-

  356. -att använda embryon från zebrafiskar
    På vår fakultet har vi denna möjlighet.

  357. Vi gjorde den här studien
    ihop med en kollega-

  358. -och in vivo-studien
    bekräftade tidigare resultat-

  359. -i och med effekten på embryot-

  360. -när det exponerades
    för samma nanopartikel.

  361. Här ser man organismperspektivet
    som jag talade om i början.

  362. In vitro-studier handlar fortfarande om
    effekterna på cellen.

  363. Med in vivo-studier kan vi korrelera
    det med effekterna på organen.

  364. Jag hoppas att jag har förklarat-

  365. -hur omik-metoderna är en genväg för
    att besvara frågan om nanosäkerhet.

  366. Jag ska avsluta med
    att prata om nanorisker.

  367. Här vill jag presentera ett problem-

  368. -med att tillverka nanopartiklar
    med ett särskilt syfte.

  369. Man tar fram olika formuleringar
    och vet inte vilken som är säkrast.

  370. De måste göra en riskbedömning av
    allihop. Det är dyrt och tidskrävande.

  371. Med vår metod försöker vi erbjuda-

  372. -en sorts förteckning
    över nanopartiklars påverkan.

  373. Genom att använda ett antal
    slutpunkter för studier av toxicitet-

  374. -och ett antal celltyper-

  375. -kan man utföra
    alla dessa beräkningar-

  376. -för olika formuleringar av
    nanopartiklar och få fram ett värde-

  377. -som är tillräckligt för att avgöra
    vilken formulering som är säkrast-

  378. -vilka som är mindre säkra och
    vilken som man ska forska vidare om.

  379. Vi utför studierna med
    superparamagnetiska nanopartiklar.

  380. De har en kärna-

  381. -och sen använder vi olika ytlager
    för olika tillämpningar.

  382. Så får vi fram informationen
    till våra samarbetspartner-

  383. -om vilken är mer säker-

  384. -och kanske bör vara föremål
    för vidare studier och tester.

  385. Jag ville förklara med en bild-

  386. -som visar exempel på data
    om titanoxid-

  387. -hur man kan kombinera olika tekniker-

  388. -genom screening, genom att jämföra
    bulkmaterial med nanopartiklar-

  389. -och genom att korrelera partiklarnas
    egenskaper med effekterna.

  390. Genom att tillämpa metoder
    som utgör en genväg.

  391. De ger holistisk information-

  392. -vilket jag visade med proteomik,
    lipidomik och transkriptomik-

  393. -som kan kombineras
    med in vitro och in vivo-studier.

  394. Och slutligen
    att det är viktigt att utveckla-

  395. -metoder som vår förteckning
    över nanopartiklars påverkan-

  396. -med vilka man kan göra förutsägelser.
    Jag har nog några minuter kvar.

  397. Mina frågor här gällde
    nanotoxicitet och nanosäkerhet.

  398. Jag ville ta upp skillnaden
    mellan nano- och bulkmaterial-

  399. -och hur den här metodologin
    hjälper oss att förstå-

  400. -hur en nanopartikel
    som är omgiven av molekyler-

  401. -förändras
    genom interaktion med celler.

  402. Och även hur cellen tar upp
    och blir påverkad av nanopartikeln.

  403. Jag vill hoppa till den sista frågan.

  404. Jag vill visa er att de här teknikerna
    för att studera nanotoxicitet-

  405. -faktiskt kan integreras
    till en plattform.

  406. Det är nåt som utvecklar i vårt labb.

  407. En plattform för nanosäkerhet-

  408. -som kan främja säkerheten genom
    utformning av nya nanopartiklar.

  409. Vi kan bedöma nya formuleringar
    av nanoläkemedel-

  410. -som upptas på olika sätt
    - oralt, mage, blod eller muskler-

  411. -och interagerar
    med olika kroppsvätskor.

  412. Vi kan imitera
    denna biologiska kontakt.

  413. Vi kan kvantifiera hur nanopartikeln
    och omgivande ämnen förändras.

  414. Vi kan förutse upptagning,
    målceller och risker.

  415. Avslutningsvis ska jag ta
    två minuter till att berätta följande:

  416. I dag har vi pratat om nanopartiklars
    eventuella effekter-

  417. -på mänskliga celler.

  418. Jag tror fortfarande att
    en stor risk med nanopartiklar i dag-

  419. -hänger samman med utsläpp i miljön-

  420. -och att de tas upp av andra arter.

  421. Här är en skiss över
    en möjlig livscykel för nanopartiklar-

  422. -och hur nanopartiklar
    i konsumtionsvaror-

  423. -kan hamna i vår miljö.

  424. De kan hamna i vatten och jord-

  425. -och därmed i växter och i olika djur.

  426. Därefter fisk och andra djur
    som vi konsumerar.

  427. Att förstå riskerna
    med nanopartiklar i miljön-

  428. -är en viktig fråga för forskare-

  429. -för att förhindra inverkan
    även på människor.

  430. Vi arbetar även med det-

  431. -men det skulle kräva
    ett helt föredrag att prata om.

  432. Jag vill bara visa en bild
    och en av de tekniker-

  433. -som vi använder
    för att förstå de möjliga riskerna-

  434. -med nanopartiklar
    och andra material i miljön.

  435. Tekniken bygger också på analys
    av proteiner, som proteomik-

  436. -men den är ett steg framåt.

  437. Vi analyserar inte bara-

  438. -den totala mängden proteiner i en cell,
    som i proteomik.

  439. Vi analyserar alla proteiner
    som finns i ett visst prov.

  440. Om vi använder jord,
    sediment från havet eller vatten-

  441. -så finns det många organismer.

  442. Genom kvantitativ analys av
    proteinerna i denna bestämda miljö-

  443. -kan vi extrahera proteiner
    från olika grupper av organismer.

  444. Till exempel fokuserar vi på mikrober,
    vilket är mycket relevant-

  445. -och vi kan få fram information
    om hur beståndet förändras.

  446. De här uppgifterna ger,
    genom en enda teknik-

  447. -mycket bred information
    om nivåer av komplexitet.

  448. Vi kan se vilka proteiner
    som har förändrats-

  449. -så vi kan se vilken organism som
    försvinner och dyker upp i miljön.

  450. Vi kan se hur biodiversiteten
    i detta habitat har förändrats.

  451. Men vi kan ta ett steg längre,
    för vi vet vilka proteiner det är-

  452. -och vilka proteiner som är inblandade
    i viktiga processer för organismerna.

  453. Vi kan se förändringar i förekomsten
    av organismer i det här habitatet.

  454. Målet är att genom de här teknikerna-

  455. -som analys av taxonomi
    och förändrad biodiversitet-

  456. -kopplat till metaboliska funktioner,
    som också förändras-

  457. -och slutligen med
    hur beståndet av mikrober reagerar-

  458. -på påfrestningen av nanopartiklar
    som har släppts ut i miljön.

  459. Vi vill göra förutsägelser,
    och vi tar fram modeller-

  460. -för att förstå positiva och negativa
    effekter av exponeringen-

  461. -och dra slutsatser om
    vad som händer, vilka riskerna är-

  462. -och vilka fördelarna är
    av att miljön förändras-

  463. -vid exponering för de här materialen.

  464. Vi arbetar alltså även
    i den här riktningen i vårt labb.

  465. Nu ska jag avsluta med
    att återvända till den första bilden-

  466. -där jag pratar om nytta och risk,
    nanosäkerhet och nanotoxicitet.

  467. Jag vill att ni ska komma ihåg följande:

  468. Vi kommer sannolikt att minnas
    det här århundradet-

  469. -som nanoteknikens århundrade.

  470. Men för att få ut det mesta
    av den här möjligheten-

  471. -att utveckla nya nanopartiklar
    med bestämda funktioner-

  472. -måste vi analysera de här materialens
    säkerhet redan från början-

  473. -och ge möjlighet att anpassa dem
    i ett tidigt skede-

  474. -innan man inleder produktion
    och släpper ut dem.

  475. Det här är vår idé om hur forskare kan
    arbeta för att uppnå denna jämvikt-

  476. -så att vi i framtiden kan tala om
    nanosäkerhet och inte nanotoxicitet.

  477. Tack för att ni lyssnade. Här är
    namnen på många av mina kollegor-

  478. -som har deltagit i olika projekt
    och samarbetat vid olika universitet-

  479. -och särskilt mitt lag
    av begåvade forskare-

  480. -som arbetar med på det här projektet.
    Tack för att ni lyssnade.

  481. Översättning: Richard Schicke
    www.btistudios.com

Hjälp

Stäng

Skapa klipp

Klippets starttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.

Klippets sluttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.Sluttiden behöver vara efter starttiden.

Bädda in ditt klipp:

Bädda in programmet

Du som arbetar som lärare får bädda in program från UR om programmet ska användas för utbildning. Godkänn användarvillkoren för att fortsätta din inbäddning.

tillbaka

Bädda in programmet

tillbaka

UR Samtiden - Nanopartiklar och vår hälsa

Produktionsår:
Längd:
Tillgängligt till:

Susana Cristobal, professor i biomedicin vid Linköpings universitet, undersöker möjligheterna att minimera negativa hälsoeffekter av nanopartiklar. Nanopartiklar finns runtom oss i miljön och är så små att de kan påverka våra celler och tränga in i cellkärnorna. Små förändringar av nanopartiklar kan helt förändra deras egenskaper, vilket gör det svårt att avgöra hur farlig varje nanopartikel är med vanliga toxikologiska metoder. Inspelat den 21 maj 2015 på Linköpings universitet. Arrangör: Linköpings universitet.

Ämnen:
Biologi, Kemi
Ämnesord:
Biomedicin, Materiallära, Nanoteknik, Teknik
Utbildningsnivå:
Högskola

Mer högskola & biologi

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Titta UR Samtiden - Flora- och faunavård 2017

Forskning pågår om trådingar

År 2004 började forskaren Ellen Larsson intressera sig för trådingar, så kallade små och medelstora skivlingar. Då kände man till 88 vetenskapligt beskrivna arter i Sverige och Norden. Idag har den siffran stigit till 232 arter varav cirka 20 skivlingsarter är helt nya för vetenskapen. Här berättar Ellen Larsson om hur vi med ökad kunskap om trådingarna och deras utbredning och ekologi kan få ett bra grepp om deras betydelse för vårt ekosystem. Inspelat den 5 april 2017 på Sveriges lantbruksuniversitet, Uppsala. Arrangör: Artdatabanken.

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Lyssna Bildningsbyrån - sex

Lustjakten

Numera konsumerar även kvinnorna pornografi. Varför tittar så många på porr? Vad är det som lockar och vad gör porren med oss? Forskaren Maria Larsson säger att tillgängligheten ökat. Nu kan vem som helst titta på porr, när som helst. Samtal med porrskådespelerskan Johanna Jussinniemi. Samt med Carl Michael Edenborg, förläggare och författare av pornografisk litteratur.