Forskningsprojekt Florian Schmidt på Institutionen för tillämpad fysik och elektronik vid Umeå universitetet erhåller 3.6 miljoner kronor av Vetenskapsrådet för att utveckla optiska metoder som möjliggör att studera hur fettsyror tas upp av celler och bildar lipiddroppar.
Allt liv är beroende på hur biomolekyler och signalämnen tas upp av celler och hur de interagerar med varandra. Viktiga biomolekyler i sammanhanget är fettsyror, en grupp av lipider med ett flertal centrala funktioner i celler, som signalöverföring, energiproduktion och energilagring. Efter cellulärt upptag, som vanligtvis sker inom sekunder, bidrar fettsyror till att bilda så-kallade lipiddroppar, vars storlek, antal och dynamik är relaterade till celltillståndet.
Upptag, fördelning och omsättning av fria fettsyror är noga reglerade i friska celler. När regleringen inte fungerar som den ska bidrar lipidsignalering till inflammation, cancer och metabola sjukdomar, och kan även utlösa celldöd. I nuläget saknas mycket kunskap om exakt hur fria fettsyror kommer in i celler och bildar lipiddroppar, främst på grund av bristen på icke-invasiva avbildningstekniker med tillräcklig hög hastighet, känslighet och selektivitet vid hög rumslig upplösning för att övervaka var fettsyrorna befinner sig under cellulärt upptag in vivo. I detta projekt kommer vi att använda mid-infraröd fototermisk mikroskopi för att avbilda fettsyror taggade med små, inerta probmolekyler som inte stör omsättningen, och som detekteras i ett spektralområde där vatten och andra cellkomponenter inte absorberar ljus och därmed inte påverkar mätningen. Instrumentet kommer att nå 300 nm rumslig upplösning vid ett synfält av 100x100 μm och kHz bildupptagningshastigheter. Syftet är att visualisera upptagningsprocessen av alkyn-märkt palmitinsyra i levande 3T3-L1-modellceller, och beteendet hos lipiddroppar, med en tidsupplösning på mindre än en sekund. Resultaten kommer att analyseras tillsammans med fluorescens- och masspektrometridata för att validera modeller för upptag av fettsyror.
