Till innehåll på sidan

Kemi som klickar

Forskare i labbmiljö droppar ned vätska i benbit fäst i ett skruvstäd.
Noemi Molina Cabeza, postdoktor, under arbete med att skapa en klickreaktion med hjälp av en kemisk lösning som droppas ned i ett litet ben.
Publicerad 2022-12-05

Kan klickkemi skapa medicinsk teknik som revolutionerar sjukvården? Vi besökte ett kemilabb på KTH där Michael Malkoch utvecklar metoden som belönades med årets Nobelpris i kemi.

Forskare håller upp en burk med genomskinlig vätska.
Burken som Michael Malkoch visar upp innehåller ett nanomaterial som kan transportera läkemedel och diagnosticera sjukdomar – båda funktionerna baseras på klickkemi.

Michael Malkoch , professor i fiber- och polymerteknologi, är en snabbpratande idéspruta som forskar i människans tjänst. Och han har många järn i elden.

På bordet i sitt tjänsterum har han ställt fram burkar med kemikalier, små benbitar och slangar. De visar på vidden av vad han vill åstadkomma med hjälp av klickkemin: antibakteriella geler, precisionsbärare för läkemedel, tandimplantat och benlim. Bara för att nämna några saker.

Den nobelprisade metoden har fått sitt namn genom att den på ett enkelt sätt ”klickar” ihop olika molekylära byggstenar. Forskarna utnyttjar ett slags pusselbitsliknande molekyler som snabbt hittar varandra och skapar en stark kemisk bindning.

På dessa molekyler går det sedan att fästa ämnen som ska byggas ihop, en teknik som gör det möjligt att snabbt och enkelt framställa komplicerade material med olika funktioner. Det kan vara sådant som elektrisk ledande, att fånga solljus, stimulera vävnadstillväxt, vara antibakteriella eller bärare av cytostatika.

Stor spridning

Enkelheten i tekniken att koppla ihop olika molekyler har lett till att metoden fått stor spridning, både i forskningslabben och inom industrin.

– Jag brukar kalla det för ”advanced chemistry för dummies” – det är så enkelt att ingen kan misslyckas, vilket är en stor del av poängen, säger Michael Malkoch

Modell av molekyler placerat på ett bord, i bakgrunden syns en person.
På bordet i Malkochs tjänsterum syns en modell av molekylära byggstenar vid sidan av olika material som framställts genom klickkemi.

Ett fotografi i hans bokhylla vittnar om Malkochs samarbete med en av nobelpristagarna, Barry Sharpless, pionjär inom klickkemin. Tillsammans vidareutvecklade de klick-metoden vid Stanford University och University of California Santa Barbara i början av 200o-talet. När Malkoch började på KTH några år senare var han en av de första att introducera den nya kemin i Sverige.

Sedan dess har han tillämpat klickkemi inom en rad områden och utvecklat flera material. Mest uppmärksamhet har framställningen av ett benplåster fått. Det fungerar som ett lim vid frakturer och ska ersätta metallplattor och skruvar.

Kartlägga biomekanik

Klickkemins nästintill oändliga antal tillämpningsområden tycks vara som gjort för Malkochs nyfikenhet och uppfinningsförmåga. När han själv fick ryggproblem för något år sedan och plågades av ischias blev han också varse om en ny kandidat för framtida implantat - en konstgjord disk till ryggen som han visar upp under vårt besök.

– Jag har en idé som grott ett tag om att kartlägga människans hela biomekaniska struktur i syfte att se vad vi inom forskningsteamet skulle kunna bidra med för sjukvården, säger han.

Starkt blått ljus belyser ett litet ben fäst i ett skruvstäd.
Fyllningen med lösningen härdas till hydrogel med hjälp av UV-ljus från en vanlig tandläkarlampa.

Närmast att realiseras är universella klick-kompositplattor. De kan skräddarsys efter patientens behov i operationssalen för fixering av benfrakturer.

Planen är att veterinärer ska vara först att använda materialet. Nästa år inleds kliniska studier på djur med frakturer. År 2025 är förhoppningen att metoden ska kunna användas på människor med handfrakturer som första indikation.

Behövande människor

Inne i labbet visar Noemi Molina Cabeza , postdoktor inom ytbehandlingsteknik, hur en klickreaktion kan se ut.

Med en pipett droppar hon försiktigt ned en magisk lösning i ett hålrum på ett litet ben från en gris – som liknar ett mänskligt finger. Fyllningen härdas till en hydrogel med hjälp av UV-ljus från en vanlig tandläkarlampa. På några minuter är det klart.

– Svårare än så är det inte, konstaterar Michael Malkoch. Läkare kan själv framställa materialet efter behov i samma stund som de ska behandla en patient.

Desto större utmaning är det att få ut medicintekniska innovationer på marknaden, menar han. Många investerare vill först se ett genombrott för en ny teknik, men för att komma så långt är forskare ofta beroende av rejäl finansiering, enligt Malkoch.

– Min ambition är att klickkemi-teknologin ska bli något verkligt och komma till nytta. Det är så mycket av forskningen som aldrig kommer utanför labbet. Jag hoppas vi når ut till behövande människor.

Text: Christer Gummeson

Foto: Mikael Sjöberg

Innehållsansvarig:redaktion@kth.se
Tillhör: Om KTH
Senast ändrad: 2022-12-05