Analys, elimination och reduktion av negativa bieffekter vid användning av elektriska fält i syfte att orientera molekylära motorer
Nya generationer av datorer, digitalkameror, mobiltelefoner och annan elektronisk/teknisk utrustning tenderar att bli mindre utrymmeskrävande i förhållande till sin kapacitet i jämförelse med föregående modeller. Detsamma gäller också nya diagnostiska verktyg inom sjukvård, miljöövervakning m.m. Ett behov av aktiva komponenter av mindre format finns alltså på olika håll och möjligheten att skapa komponenter med proteiner som utgångspunkt har börjat undersökas. I denna studie fokuseras på aktin och myosin som tillsammans utgör de viktigaste proteinkomponenterna i skelettmuskler hos t.ex. människor och däggdjur. Dessa proteiners främsta uppgift är således att skapa en rörelse. Hur aktin och myosin fungerar tillsammans kan undersökas i konstgjorda testsystem (in vitro motility assay; IVMA), där proteinerna studeras utanför sin naturliga miljö. Vid den IVMA-metod som ligger till grund för denna undersökning förflyttar sig aktinet mer eller mindre okontrollerat ovanpå myosinet som fästs till en glasyta. För att aktinets rörelse skall bli tekniskt intressant måste denna rörelse kunna kontrolleras med viss noggrannhet. Då dessa proteiner är elektrisk laddade finns möjlighet att påverka/styra dem med elektromagnetiska kraftfält. Huvudsyftet med detta arbete har varit att undersöka om aktinets hastighet och rörelseriktning är möjlig att kontrollera med elektriska fält och vilka komplikationer som kan uppstå. Vid IVMA-försöken är aktinet och myosinet omgivna av en vattenbaserad saltlösning som är nödvändig för dessa proteiners funktion. Eftersom saltvatten är elektriskt ledande, så kommer en elektrisk ström att gå igenom saltlösningen när det elektriska fältet kopplas på. Den elektriska strömmen genom saltlösningen leder i sin tur till att lösningen värms upp. Risk finns alltså att saltlösningens temperatur stiger så mycket så att proteinerna upphör att fungera. Ett annat resultat av elektriska fält genom vattenbaserade lösningar är s.k. elektroosmotiskt flöde. Fenomenet elektroosmos innebär att lösningen försätts i en rörelse som är proportionell mot det elektriska fältets storlek. Vid kraftiga elektriska fält är det alltså möjligt att aktinet sköljs med i det elektroosmotiska flödet. Ytterligare en komplikation som kan uppstå vid elektriska fält genom IVMA-cellen är reaktioner i den beläggning som täcker glasytan vilken utgör botten på cellen. I detta examensarbete har en stor del av tiden ägnats åt att eliminera/reducera ovanstående oönskade bieffekter vid användandet av elektriska fält för att styra proteiner.