Błony komórkowe uczestniczą w wielu ważnych dla życia procesach komórkowych. Aktywność błon jest powiązana z ich budową oraz zależna od oddziaływań z okalającą je wodą, która jest medium wszelkich substancji przedostających się do i z komórki. Nieprawidłowości w organizacji błon komórkowych wpływają nie tylko na ich aktywność, ale również mogą prowadzić do powstawania różnych stanów chorobowych.
Dr hab. inż. Łukasz Piątkowski z Politechniki Poznańskiej specjalizuje się w różnych rodzajach spektroskopii oraz technikach mikroskopowych. Swoje zainteresowania i zdobyte na zagranicznych stażach podoktorskich doświadczenie postanowił wykorzystać do poszerzenia wiedzy na temat organizacji i nawodnienia błon komórkowych. Laureat programu FIRST TEAM FNP w swoim projekcie pt. „HYDRA – wyjaśnienie roli niejednorodnego nawodnienia oraz niedopasowania hydrofobowego w organizacji biomimetycznych błon komórkowych” próbuje odpowiedzieć na pytanie, jak woda na powierzchni komórki wpływa na organizację i funkcje błony komórkowej?
Postawiliśmy przed sobą dwa wyzwania – pierwsze na poziomie technicznym – czyli w jaki sposób stworzyć bardzo cienką, sztuczną błonę komórkową, w której można kontrolować nawodnie? Drugie, to fundamentalne pytanie, ile tak naprawdę wody jest potrzebne, aby funkcjonowanie błony komórkowej, a co za tym idzie całej komórki było poprawne – mówi kierownik projektu.
Poznańscy naukowcy po raz pierwszy badają strukturę i organizację błon komórkowych przez pryzmat jej bezpośredniego nawodnienia.
Często komórki przestają działać poprawnie, kiedy błona przestaje działać prawidłowo – dochodzi wtedy do agregacji, czyli skumulowania różnych elementów budulcowych błony, np. białek lub tłuszczy, prowadzących do stanów patologicznych. Stany agregowania są bardzo wrażliwe na wodę, dlatego mogąc modulować ilość nawodnienia będzie można przeciwdziałać tym zmianom – wyjaśnia dr Piątkowski.
Projekt prowadzony jest we współpracy z Instytutem Maxa Plancka w Monachium oraz Instytutem Nauk Fotonicznych w Barcelonie.
Kluczowy element projektu, czyli stworzenie w pełni nawodnionych sztucznych błon komórkowych oraz możliwość kontrolowania ich nawadniania jest pierwszym sukcesem badaczy. W kolejnych etapach naukowcy planują badania nad dynamiką i strukturą błon komórkowych. Jak zapewnia kierownik projektu, ich pierwsze obserwacje są bardzo interesujące i obiecujące. Wyniki projektu w dłuższej perspektywie mogą znaleźć zastosowanie w farmakologii, w przygotowaniu mat leczniczych, sztucznych opatrunków, a także przyczynią się do dopracowania pionierskiej metody obrazowania bez konieczności stosowania dodatkowych barwników.
Jadwiga Pasiut
