Dansk kemibog skal åbne verdens øjne for supermolekyler – Københavns Universitet

SCIENCE > Presse > Nyheder > 2012 > Dansk kemibog skal åbn...

09. januar 2013

Dansk kemibog skal åbne verdens øjne for supermolekyler

Med anvendelser der spænder fra krympefrit tandfyldningsmateriale til genmanipulerende medicin er de såkaldte dendrimerer et næsten magisk materiale. Derfor har en kemiker fra Københavns Universitet sat sig for at gøre de mærkværdige molekyler berømte.

Når et molekyle har en struktur som to trækroner, der vokser ind i hinanden, burde det være organisk. Hvis det alligevel er syntetisk, kan det sikkert noget spændende. De såkaldte dendrimerer er molekyler, der er syntetiske selv om de ser naturlige ud, de har de vildeste egenskaber og nu har en dansk kemiker skrevet en bog, der skal udbrede kendskabet til de vidunderlige syntetiske makromolekyler.

"Med dendrimerkemi er vi ikke længere bundet af naturens begrænsninger

Jørn Bolstad Christensen, lektor, Kemisk Institut

Jørn Bolstad Christensen er lektor på Kemisk Institut, Københavns Universitet. Han har netop udgivet bogen ”Dendrimers, Dendrons, and Dendritic Polymers: Discovery, Applications and the Future” på det hæderkronede universitetsforlag Cambridge University Press. Bogen har han skrevet i samarbejde med kemikeren Ulrik Boas og en af kemiens internationale superstjerner: Donald Tomalia.

Tomalia er verdenskendt som en af de første, der fremstillede eksempler på de magiske makromolekyler. Han kom til danskerne fordi Boas og Bolstad havde et internationalt ry, for at evne koblingen mellem den kemiske og den forskningsmæssigt interessante biologiske side.

”Vi havde skrevet en bog om dendrimerer, som ramte et bredt publikum, og det ville Tomalia også gerne. Vi kunne hjælpe med at skrive om det biologiske så kemikere kan forstå det, og om det kemiske så biologer kan følge med”, forklarer Bolstad.

Dendrimerer kan have form nærmest som to trækroner, der er vokset ind i hinanden.

Syntetisk efterligning af hår, perlemor og knogle

De hyperforgrenede trækronemolekyler er store og komplekse som naturens egne kemiske stoffer. Med dem kan man efterligne egenskaberne i naturstoffer som hår, træ, perlemor og knogle. Men de er fuldstændigt syntetiske. Det gør dem ualmindeligt interessante for en lang række industrielle og videnskabelige anvendelser, netop fordi de bygger bro mellem det kemiske og det biologiske, fortæller Bolstad. Deres egenskaber gør dem idéelle, når man gerne vil undersøge hvordan biologisk/kemiske systemer, som for eksempel proteiner, opfører sig. Kemikerne kan blandt andet bygge proteinlignende stoffer, hvor man skifter EN egenskab ud ad gangen. Det gør det muligt at lave meget præcis biomedicinsk forskning.

”I modsætning til de gængse bioteknologiske metoder, er vi med dendrimerkemi ikke længere bundet af naturens begrænsninger. Vi kan faktisk designe molekylerne fuldstændigt som det passer os”, slår Bolstad fast.

Mærkelige molekyler kan bruges i genmanipulerende medicin

Den forfinede kontrol er særlig gavnlig, når man vil udvikle ny genmanipulerende medicin. I teorien kan arvemasse som siRNA bruges til at bekæmpe for eksempel arvelige sygdomme. Men kroppens celler er netop designet til aldrig at slippe fremmed arvemasse inden for cellevæggen. Derfor er det fint med et stort og busket molekyle, der kan designes til fuldstændigt at ligne noget cellen gerne vil have ind. Det kan blive den perfekte Trojanske hest, for nye virksomme stoffer. Men dendrimermolekylerne er ikke lutter fremtidsmusik. Der er allerede udtaget masser af patenter på området.

Største patenthaver er i skønhedsindustrien

Dendrimerkemi har kun eksisteret i ca 35 år. Alligevel bliver de buskede molekyler allerede anvendt et hav af steder. En af de største patentindehavere er kosmetikgiganten L’Oreal. Det er måske ikke så overraskende, når man ved, at molekylerne er gode til at efterligne hår, hud og negle. Men dendrimerer bliver også brugt til ting så forskellige som tandfyldningsmateriale som ikke krymper, ink-jet-blæk, som løber lettere gennem sprayhovedet og membraner til afsaltningsanlæg, fortæller Jørn Bolstad Christensen.

”Jeg blev virkeligt overrasket da jeg skulle til at søge områder hvor de her molekyler bliver anvendt. Jeg vidste jo godt at de kunne nogle fantastiske ting, men ikke at anvendelsesområderne allerede var så mange, og så forskellige”, siger Christensen, der håber at bogen vil sætte tanker i gang hos de kemikere og biologer, som endnu ikke har opdaget de spændende kæmpemolekyler.

Introduktion for ikke-kemikere af anvendelig kemi

Målet med bogen er, at den skal fungere som en slags portal, for alle der kunne have glæde af at inddrage dendrimérkemi i deres egne forsknings eller udviklingsområder. Derfor har han og medforfatterne også skrevet bogen i et sprog, så alle med en naturvidenskabelig baggrund kan være med. Og bogen gør et stort nummer ud af at forklare, hvordan man laver dendrimerer, hvilke egenskaber de har og hvordan man karakteriserer og analyserer egenskaberne.