To bevillinger fra Villum Fonden til Kemi

Af Lilian Skytte, lilsky@sdu.dk, 28-09-2023

Lektor Stefan Vogel har modtaget 1.999.850 kr. til projektet "Encoding Chemistry - Green Chemistry in Biomimetic Nanoreactors" – (EnCode). Projektet er målrettet kombinatorisk lægemiddelopdagelse og vil fokusere på at introducere nanoreaktorer som et nyt værktøj til at få kombinatoriske stofbiblioteker i spil til opdagelsesprojekter. Denne kemi udføres udelukkende i vand og kan potentielt tillade eliminering eller reduktion af brugen af organiske opløsningsmidler i industrielle produktionsprocesser for farmaceutiske forbindelser.

Mere detaljeret er projektet rettet mod DNA-programmeret og kodet kemi i separate programmerede lipidnanoreaktorer (PLN'er), hvor der arbejdes i atto- og zeptolitervolumener. Afgrænsede og vandtætte segmenter er et meget grundlæggende designaspekt i naturen til styring af kemiske reaktionssekvenser rumligt og tidsmæssigt i alle levende organismer. Den rumlige adskillelse af kemiske reaktioner sikrer optimale kemiske reaktioner og regulering af flertrins kemiske eller enzymatiske kaskadereaktioner i cellulære miljøer. Det har længe været en drøm for både kemikere og syntetiske biologer at efterligne, forstå og overvåge sådanne flertrinsprocesser på enkeltrumsniveau. Projektets vigtigste mål ville være at tilvejebringe en grøn kemiplatform for vandig kombinatorisk, syntetisk og enzymatisk kemi i ultraminiaturiseret format ved hjælp af kun små mængder kemiske byggesten eller enzymer.

Lektor Himanshu Khandelia har modtaget 1.989.500 kr. til projektet "Brug af bakterier til at opfange og fjerne nanoplast". Menneskelige sundhedsproblemer samt potentiel fjernelse af nanoplast fra miljøet er i centrum for dette projekt. Ved at bruge bakterier til at fjerne potentielt skadelig plast fra drikkevand og miljøet, vil dette projekt være til stor nytte for den bredere industri og samfundet.

Projektet har fokus på menneskers sundhed og drikkevand. Mikro- og nanoplastpartikler er til stede i salt, fisk, øl og drikkevand. Det meste nanoplastforskning har fokuseret på større (> 200 nm) partikler, som er lette at påvise. Sådanne > 200 nm nanopartikler vil sandsynligvis passere harmløst gennem mennesker. Meget lidt er kendt om virkningen af partikler under 50 nm, fordi de er vanskelige at (1) detektere i vand eller celler på grund af deres lille størrelse og (2) producere og funktionalisere i laboratoriet.
Her foreslår vi en unik metode til at detektere og fange nanoplast under 50 nm ved hjælp af bakterier, der klæber til plastoverflader. Sådanne bakterier bruger specialiserede processer til at klæbe til plast. Vi vil kombinere simuleringer, molekylærbiologiske metoder og analytiske kemiske teknikker til at konstruere denne bakterielle process til påvisning og fjernelse af sub-50 nm nanoplast fra vand. Vores forskning kan føre til en renere biosfære og muliggøre fremtidige undersøgelser af forekomsten, toksiciteten og cellulære interaktioner af nanoplast under 50 nm, hvilket kan have en sundhedsmæssig effekt på mennesker og dyr.