Forskarprofilen: Maria Tenje

Vägen till att bli docent i mikrosystemteknik och leda en forskargrupp vid institutionen för teknikvetenskaper har varit vindlande. Foto: Markus Marcetic, SUA

KONSTEN ATT BYGGA OMÖJLIGA SYSTEM

Under sommarjobbet brukade Maria Tenje räkna ut hur hon skulle placera stegen för att den skulle behöva flyttas så få gånger som möjligt mellan raderna av äppelträd. Idag använder hon sin analytiska fallenhet till att utveckla smartare mikrosystem för tillämpning inom biomedicin.

Att vilja förbättra rådande förhållanden ligger ofta bakom yrkesvalet att bli forskare. Men en karriär inom akademin stod inte på Maria Tenjes önskelista. Efter att ha tagit en kandidatexamen i fysik i London hade hon fått nog av den akademiska världen.

– Jag ville inte specialisera mig vilket också var anledningen till att jag hade valt att läsa en bred utbildning som fysik. Sen tyckte jag den akademiska världen krävde att man jobbade hela tiden utan att man för den delen tjänade bra.

Hon beslöt sig för att sadla om helt. Efter en tillvaro som fattig student i London i tre år, utan att ha haft råd att gå på vare sig musikal eller restaurang, skulle livet nu bli annorlunda. Siktet var inställt på konsultjobb i London men allt förändrades när Maria Tenje mötte sin blivande man under ett Sverigebesök. Snart gick flyttlasset till Malmö.

– Under ett sommarjobb påpekade min kompis för mig, ”du är ju helt knäpp, du går ju bara omkring och räknar hela tiden!” När vi skulle plocka äpplen analyserade jag allting och optimerade varje arbetsmoment. Jag räknade ut att vi kunde plocka så många äpplen per sekund som möjligt om vi jobbade på ett visst sätt och hur ofta jag skulle flytta stegen för att behöva gå så lite som möjligt - ja, jag hade en perfekt äppelplockarstrategi, skrattar Maria Tenje.
 

Inspirationen att plugga vidare hade väckts. Hon läste vidare till en master på Lunds universitet och gjorde examensarbetet på Danmarks Tekniske Universitet, DTU, strax norr om Köpenhamn. Projektet handlade om att utveckla mekaniska biosensorer för att bland annat göra allergianalyser av blod. För Maria Tenjes del handlade det om att tillverka en så tunn sensor som möjligt i ett tidigare oprövat plastmaterial. Eftersom plasten var mjukare och mer eftergivlig gällde det att åstadkomma en så stabil struktur som möjligt.

– Man skulle föra in kiselskivor i en maskin som spann lager av plaststrukturer. Det är ett slags hantverk där du måste veta hur snabbt och hur länge du ska snurra för att kunna utforma strukturerna som bara är runt fem mikrometer tjocka. Väldigt mycket sitter i fingrarna. Det var väl egentligen första gången jag kom att jobba så praktiskt, och att få bygga och skapa någonting själv var jättekul.

Efter doktorandstudier och en postdoc-anställning vid DTU, följt av en forskartjänst vid Lunds universitet, kom Maria Tenje till Uppsala universitet i september 2014 efter att ha sökt en meriteringstjänst. De aktiviteter inom mikrosystem och livsvetenskapliga applikationer som hon etablerade i Lund har hon tagit med till sin nya forskargrupp EMBLA vid institutionen för teknikvetenskaper.

– På mikrosystemteknikavdelningen där jag jobbar är min life science inriktning något nytt. Att kunna ha en bas gemensamt med kollegor men ändå arbeta med min egen nisch är helt perfekt.
 

EMBLA, som står för Exploring Microtechnology for Biomedical and Life Science Applications, har som mål att utveckla och förbättra forskningsverktyg inom främst biologi och medicin med hjälp av system i mikroskala. En av gruppens forskningsinriktningar är single-cell analysis. Forskarna tillverkar mikrokanaler i glas och kisel som fylls med olja. När vatten förs in i kanalsystemen bildas enskilda vattendroppar omslutna av oljan. Målet är att kapsla in en enda cell i varje droppe. Då kan forskarna studera hur enskilda celler reagerar på olika ämnen som tillsätts.

– För exempelvis cancerdiagnostik är det väldigt viktigt att veta om det är en aggressiv eller mildare form av cancercell man har att göra med, och att den inte försvinner i provmängden. Nu kan man göra den analysen med droppar, säger Maria Tenje.

Tekniken finns sedan tidigare på KTH och idag samarbetar hon med den gruppen. Men det Maria Tenje tillfört från ett tidigare projekt i Lund är att integrera ultraljud i mikrosystemet. Eftersom akustisk resonans kan användas till att flytta små partiklar kan forskarna stegvis skilja ut cellpartiklar för vidare analys.

– Med akustik kan man skapa resonans i kanalen vilket gör att partiklar inuti en droppe positionerar sig bara i mitten. Då kan man göra en struktur som delar den här droppen och samlar alla partiklarna i en ny droppe. Stegvis kan vi sen urskilja vilka celler som måste undersökas närmare.
 

Ett annat fokus för Maria Tenjes grupp är forskningsverktyget organs-on-a-chip:konstgjorda modeller av mänskliga organ där organen i form av celler odlas på mikrochip. De olika membran som cellerna odlas på är tillverkade med samma tekniker som används för att framställa mikrochip till datorer.

– Organs-on-a-chip handlar om modeller i mikroformat som utformats för att likna olika biologiska barriärer såsom huden, tarmväggen eller blod-hjärn-barriären. Förutom att membranen inte hindrar transporten av läkemedel kan man kontinuerligt föra in näringsämnen via kanaler och därmed ge cellerna en miljö att växa i som bättre efterliknar kroppen än vad dagens modellsystem gör.

Enligt Maria Tenje finns det stora etiska argument för att ta fram bättre modellsystem eftersom sådana minskar behovet av djurförsök. I EU utförs djurförsök på 10 miljoner försöksdjur varje år för medicinsk och läkemedelsforskning.

– Många skulle kunna ersättas av organs-on-a-chip för att göra de första studierna av nya läkemedels förmåga att tränga igenom kroppsbarriärer.

Den röda tråden i alla hennes forskningsprojekt är att de ska göra skillnad och ”kunna förbättra livet för oss, även om det är på tjugo-femtio års sikt.”

– Jag ser ju tekniken som en möjliggörare. Fascinationen ligger i själva utmaningen att bygga och göra något; pillandet är ju kärnan i teknikutveckling. Så det är de tekniska delarna som har den allra största charmen för mig. Men det avgörande är att de kan tillämpas inom livsvetenskaperna.

Anneli Björkman
2016-04-04