Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Ny effektiv metode til en urinanalyse, der kan fortælle os mere

Vores urin afslører hvordan vores krop har det og hvordan vi behandler vores krop. En forsker ved Aarhus Universitet har udviklet en effektiv analysemetode til undersøgelse af en urinprøves indholdsstoffer, hvor der anvendes kontrastvæske, som et omkostningseffektivt hjælpestof. Dette kan have stor betydning for fremtidens sundhedspleje.

21.08.2019 | LISE REFSTRUP LINNEBJERG PEDERSEN

Grafisk gengivelse af grundstoffet gadolinium med en atomkerne omgivet af seks baner med elektroner.

Tilsætning af grundstoffet gadolinium (kontrastvæske anvendt ifm. MR-skanninger) kan revolutionisere anvendelsen af Nuklear Magnetisk Resonans spektroskopi som værktøj til at opnå mere omfattende og brugbare analyser af urin (Grafik: Colourbox.)

Spektrum gengivet i koordinatsystem med lodrette linjer, der viser mængderne af forskellige metabolitter.

Et proton-NMR-spektrum. Intensiteten af linjerne viser mængderne af forskellige metabolitter. Langs y-aksen er T1-gendannelsestidskonstanten angivet for hver top i fravær (rød) og tilstedeværelse (blå) af kontrastvæske. Dvs. jo lavere T1, jo hurtigere er målingen foregået. (Grafik: Frans Mulder.)

Menneskelig urin indeholder hundredvis af små molekyler som fortæller os om vores helbred, kost og vores velbefindende. Lektor Frans Mulder har i samarbejde med Firenzes Universitet, haft succes med at udvikle en ny metode til analyse af komponenterne i en urinprøve. Ved brug af denne metode bliver analysen både billigere og mere nøjagtig.

Den nye tilgang er let at anvende af andre laboratorier, og et vigtigt skridt til bredere analyser af både befolkningens sundhed såvel som personlig medicin. Forskningen vil blive offentliggjort i en artikel i det anerkendte tidsskrift, Angewandte Chemie, som har vurderet resultaterne som ”meget vigtige”.

Gammel teknik med ny ingrediens

 

Nuklear Magnetisk Resonans (NMR)-spektroskopi er et veletableret og uvurderligt analytisk værktøj, der blandt andet kan bruges til at identificere og kvantificere små molekyleforbindelser. Eksempelvis kan tilstedeværelsen og niveauet af forbindelser kaldet metabolitter, der er til stede i humant blod og urin, fortælle om din sundhedstilstand. Den måde dataene registreres på i øjeblikket er dog temmelig langsom og, i flere tilfælde, også uegnet til at opnå korrekte mængdeangivelser. 

Andre forskere har tidligere undersøgt om der findes kemiske hjælpestoffer der kunne øge hastigheden af analysen. Indtil nu har det ikke været muligt at finde et hjælpestof der ikke forstyrrer signalet, og dermed resulterer i misvisende mængder af de metabolitter man gerne vil måle på.

Frans Mulder er den første til at have identificeret et egnet hjælpestof, der netop kan gendanne den medfødte kvantitative karakter af NMR-teknikken, og på samme tid gøre det muligt at forkorte tiden det tager at registrere dataene.

 

LÆS OGSÅ: NMR-data som pejlemærke i junglen af programmer til forudsigelse af protein-strukturer.

Kontrastvæske som hjælpestof

I sin søgen efter denne forbindelse søgte Frans Mulder efter såkaldte paramagnetiske molekyler. Litteraturen førte ham til komplekser af grundstoffet gadolinium (Gd), som er et indholdsstof i kontrastvæske der anvendes på hospitaler til MR-scanninger. I forbindelse med denne forskning, tilsættes kontrastvæsken urinprøven og kommer derfor ikke i forbindelse med den patient man måtte undersøge.

”Vi målte på mængden af små metabolitter i både simple væsker, såvel som i urinprøver fra raske forsøgspersoner. Anvendelsen af disse såkaldte 'kontrastmidler' i analysen af urinprøverne resulterede i at målingerne blev kvantificerbare. Da den nye tilgang er både alsidig og billig, kan forskere i andre laboratorier let anvende den, og dermed føre til mere effektive analyser af urinprøver både når det drejer sig om befolkningsepidemiologi såvel som i forbindelse med personlig medicin”, siger lektor Frans Mulder.

Frans Mulder’s forskning blev muliggjort gennem et sabbat-ophold ved en af de bedste europæiske NMR-forskningsinfrastrukturer. Med opbakning fra instituttet og økonomisk støtte fra Aarhus Universitets Forskningsfond, blev det muligt at gå i en ny forskningsretning og opnå et fremragende resultat.


Yderligere oplysninger

Arbejdet er finansielt støttet af Aarhus Universitets Forskningsfond (AUFF)

Forskningen er udført af lektor Frans Mulder (Interdisciplinært Nanoscience Center og Institut for Kemi, Aarhus Universitet) i samarbejde med forskere fra Firenzes Universitet.

Læs mere om resultaterne i Angewandte Chemie Int. Ed.:

Mulder, F. A. A.; Tenori, L.; Luchinat, C. Fast and Quantitative NMR Metabolite Analysis Afforded by a Paramagnetic Co‐Solute. Angew Chem Int Ed. 2019. doi: 10.1002/anie.201908006.

Kontakt

Lektor Professor Frans Mulder

Mail: fmulder@chem.au.dk

Tlf.: +4587155889

Offentligheden / Pressen