I arbetet med att ta fram nya kontrastmedel för magnetkamera och spektral datortomografi kan det bli möjligt att också få partiklar att bära med sig medicin, för att till exempel bekämpa en tumör på plats. Målet är effektivare behandling av olika typer av hjärt/kärlsjukdomar och cancer.
Kajsa Uvdal tilldelades nyligen 17,8 miljoner kronor från Vetenskapsrådet för en forskningsmiljö i gränslandet mellan fysik, kemi, medicin och bildvetenskap. Den tvärvetenskapliga inställningen tog Kajsa Uvdal med sig från allra första början.
Kajsa Uvdal tar fram en penna och beskriver sitt arbete. Foto Ulrik Svedin- Under mina första studieår fick jag höra att det inte var någon vits med att kombinera fysik, kemi och biologi. Det var som att de här ämnena jobbade i stuprör. Men när jag var klar med min master i fysik började jag direkt att studera biologi eftersom jag ville jobba gränsöverskridande. Då var det ovanligt. I dag har LiU hela utbildningsprogram som är tvärvetenskapliga.
Leder stor forskningsmiljö
Nu leder hon ett 20-tal forskare. Hon har sitt laboratorium i Fysikhuset på Campus Valla. Men hon samarbetar tätt med Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering (CMIV) på universitetssjukhuset i Linköping. Inom projektet har hon också gjort tester på nanomaterial vid det nya nationella synkrotronljus-laboratoriet, MAX IV-lab, i Lund.
Forskningen vid LiU sträcker arbetet sig över flera institutioner och har även direkt koppling till klinisk verksamhet:
- I vår stora forskningsmiljö finns förutom kompetens inom fysik, nanomaterial och avancerad teknologi även flera kliniker inom kardiovaskulär medicin och onkologi.
Kajsa Uvdal understryker att hon vill att hennes kunskaper inom materialforskning, fotoelektronspektroskopi och röntgenabsorption ska gynna sjukvården:
- Det finns ett stort behov av att utveckla visualiseringen av människokroppen för att diagnosticera och utföra exakta kirurgiska ingrepp.
Designar nanoprober
Världen över används i dag kontrastmedel som injiceras i blodet när man skannar till exempel cancerpatienter med magnetkamera. De kontrastmedel som i dagsläget finns innehåller sällsynta, kroppsfrämmande jordartsmetaller. Ett sådant ämne är gadolinium, med magnetiska egenskaper som är suveräna för MR-kameran. Men metallerna kan påverka kroppen negativt. Det behövs nya kontrastmedel med förstärkt signal även vid lägre doser och mindre bieffekter. Kajsa Uvdal bedriver forskning för att designa sådant kontrastmedel och på sikt även upptäcka kroppsegna kontrastmedel.- Vi designar nanoprober där den hårda kärnan innehåller dessa jordartsmetaller. Genom att bädda in nanopartiklarna i ett mjukt, biokompatibelt hölje utnyttjar vi deras specialitet: Att synas på röntgen och att röra sig lätt i kroppen.
Direkt till sjuk vävnad
Kajsas stora dröm är göra de inpackade partiklarna till målsökande bärare av mediciner som kan levereras i mycket små mängder till rätt plats i kroppen.
- I dag måste man vid cancerbehandling angripa även frisk vävnad, med exempelvis cellgifter. Tänk om partiklarna kan hitta direkt till sjuk vävnad och lokalt släppa ifrån sig cellgifter och mediciner.
Hur går det till?
- Vi ser olika möjliga metoder, beroende på vad man letar efter i kroppen. Förändringar i PH-värden kan till exempel vara det som aktiverar leverans när nanoproberna laddade med mediciner når en tumör, säger Kajsa Uvdal.
Som fysiker har Kajsa Uvdal många järn i elden. Parallellt med forskningen kring kontrastmedel driver hon flera andra projekt. Bland annat om ytskikt och framtidens lättviktsmaterial tillsammans med flygplanstillverkaren Saab Aeronautics och forskningsinstitutet RISE.
- Det finns så mycket som vi behöver göra inom materialforskningen. Som forskare är det viktigt för mig att kunna ha många olika projekt i gång. Den ena kunskapen leder till den andra, säger Kajsa Uvdal.
FAKTA
Karin Uvdal, professor.
Kajsa Uvdal är professor i molekylär ytfysik och nanovetenskap. Hon leder en forskningsavdelning med cirka tjugo forskare vid Linköpings universitet. Hon disputerade vid LiU 1991 och flyttade sedan till USA där hon forskade vid University of Washington i Seattle.
Kajsa Uvdal återvände 1995 och har skapat en tvärvetenskaplig plattform som främjar utvecklingen inom området medicinskt inspirerad nanovetenskap.
Hon har bland annat uppfunnit en typ av nanoprober som består av Gd2O3-nanopartiklar (patent Uvdal/Engström) som visar högre MR-intensiteter än de kommersiellt tillgängliga kontrastmedlen.
Kajsa Uvdal har pågående industriella forskningssamarbeten med flera små spin-off företag och större institut och bolag som RISE och Saab Aeronautics.
