Skip to main content

Philipp M.G. Löffler

Adjunkt

Telefon: 6077 5764
Email: pmgl@sdu.dk
Webside: bionec

Som en del af forskningscentret Biomolecular Nanoscale Engineering Center BioNEC) arbejder min forskningsgruppe med bottom-up syntetisk biologi, hvor vi udvikler programmerbare biomimetiske nanoreaktorer. I praksis arbejder vi med nanoskopiske ”kolber” lavet af fosfolipid molekyler der i vandigt miljø spontant danner til sfæriske partikler kaldet vesikler eller liposomer (diameter mellem 30 og 200 nm)  Med deres uhyre lille indre volumen – vi taler ~10-18 L per partikel – kan vi lave kemi på et begrænset antal molekyler. Det kunne være enkelte enzymer (~30 – 150 kDa), eller op til nogle tusinde små molekyler (~500 Da) som indkapsles enten i liposomernes indre (hydrofilt) eller i lipidmembranen (hydrofobt). Ved hjælp af specialdesignede DNA-molekyler der sidder fast på liposomerne kan vi styre deres skæbne – de kan samles til aggregater eller tvinges til at fusionere og blande deres indhold. Vi er i færd med at udvikle en platform for kombinatorisk kemi ved hjælp af DNA-programmeret liposom-fusion. En sådan platform vil gøre det muligt at syntetisere biblioteker af nye stoffer med mindre end 1 mg stof alt i alt. En anden anvendelse er at man kan studere membranproteiner i deres naturlige omgivelser med præcis styring af betingelser og hvornår proteinet kommer i kontakt med substrater eller ligander.

De systemer vi studerer minder om livets måde at håndtere kemien inde i celler og organismer. Ved at studere liposomer og deres fusion kan vi søge at besvare nogle spændende videnskabelige spørgsmål. Hvad er effekten af indkapslingen på enzymatiske reaktioner? Hvordan forløber kemiske reaktioner i membranen og er det muligt at lave synteser ellers ikke forløber i vandigt miljø? Hvad sker der når vi fusionerer liposomerne direkte til levende celler for at indsluse deres ”cargo”? Kan vi detektere eller sågar inaktivere virusser ved at binde til dem? Et første spin-out projekt fra vores forskning er at bruge DNA-funktionaliserede liposomer som et diagnostisk værktøj i bekæmpelsen af Hepatitis B.

I BioNEC arbejder jeg sammen med lektor Stefan Vogel, professor Jesper Wengel og lektor Chenguang Lou samt samarbejdspartnere på Aarhus og Københavns Universitet, hvor fi med kreative og helt nye tilgange designer og fremstiller hybrider mellem syntetiske og biologiske molekyler for at udvikle grundlaget for fremtidens teknologier

Udvalgte Publikationer:

 [1] Ries, O.;  Löffler, P. M. G.;  Rabe, A.;  Malavan, J. J.; Vogel, S., Efficient liposome fusion mediated by lipid-nucleic acid conjugates. Org. Biomol. Chem., 2017, 15 (42), 8936-8945.

[2] Löffler, P. M. G.;  Hansen, A. H.;  Ries, O.;  Jakobsen, U.;  Rabe, A.;  Sørensen, K. T.;  Glud, K.; Vogel, S., Lipidated Polyaza Crown Ethers as Membrane Anchors for DNA-Controlled Content Mixing between Liposomes. Sci. Rep., 2019, 9 (1), 13856.

[3] Löffler, P. M. G.;  Ries, O.;  Rabe, A.;  Okholm, A. H.;  Thomsen, R. P.;  Kjems, J.; Vogel, S., A DNA-Programmed Liposome Fusion Cascade. Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56 (43), 13228-13231.

[4] Löffler, P. M.;  Groen, J.;  Dorr, M.; Monnard, P. A., Sliding over the blocks in enzyme-free RNA copying - one-pot primer extension in ice. PLoS One 2013, 8 (9), e75617.