Biofysikk og medisinsk fysikk (BMF)

Om gruppa

Vår forskningsaktivitet faller i grensesnittet mellom fysikk, medisin, kjemi og biologi, og

• inkluderer grunnforskning så vel som anvendt forskning

• er teoretisk og eksperimentelt utfordrende

• er sentrert rundt aktiviteten ved cellelaboratoriet, syklotronen (OCL) og EPR-laboratoriet

• har sterk tilknytning til det medisinske miljøet i Oslo-regionen

• samarbeider med forsknings- og medisinske institusjoner nasjonalt og internasjonalt

Forskningsaktivitetene spenner fra eksperimentell forskning til avbildning, simuleringer og modellering.

Forsking

En stor del av vår forskning omhandler effektene av ioniserende stråling. Vi ønsker å forstå de grunnleggende prosesser i interaksjonene mellom ioniserende stråling og biologisk materiale for å bli bedre rustet til å utnytte ioniserende stråling i kreftbehandling, og å bedre forstå effektene av eksponering for lavdose/doserate ioniserende stråling. Vår forskning konvergerer i målet om å forbedre strålebehandling, alene eller i kombinasjon med immunterapi eller andre legemidler, for bedre kreftbehandling med færre bivirkninger.

BMF-gruppen er involvert i forskning på effekten av ioniserende stråling på alle nivåer; molekylær, cellulær, preklinisk og klinisk, med mest fokus på de tre første nivåene. Vi har stort fokus på dosimetri og kombinerer eksperimentelle aktiviteter med bildebehandling, simuleringer og modellering.

Forskningsprosjekter

ProGRID- Proton GRID bestråling for bedre anti-tumor immunrespons.

I ProGRID undersøker vi: 1) om protoner er mer effektive enn fotoner til å indusere immunogene responser i to syngene orale musekreftcellelinjer. 2) Effekten av kombinasjon av proton/fotonstråling med immunsjekkpunkthemmere. 3) Hvorvidt romlig fraksjonering (GRID) av stråling kan forbedre immunsystemets evne til å utrydde lokal og metastatisk kreft ved å skåne intra-tumor immunceller, i tillegg til å skåne normalt vev.

PROCCA-PROtons Contra Cancer.

PROCCA er et svært tverrfaglig konvergensmiljø finansiert av UIO: Life science ledet av BMF. I PROCCA undersøker vi mekanismene som fører til normalvevsbivirkninger hos hode- og halskreftpasienter etter proton- og røntgenbestråling; fra fysiske energiavsetningsmønstre til cellulære effekter og videre manifesteringer av fysiske senskader og  psykologiske følgeskader i kreftoverlevere. 

Effekten av TGF-β3 på strålerespons.

Vi har oppdaget en uventet permanent endring til en mer stråleresistent fenotype i lavdose-rate bestrålte celler som involverer sekresjon av TGF-β3. Andre faktorer vi har funnet å være involvert i aktiveringen og virkningen er nitrogenoksid, peroksynitritt og interleukin 13. For celler in vitro ble stråleresistensen hovedsakelig indusert for lave doser som eliminerte såkalt lavdose hyper-radiosensitivitet. I dyremodeller beskyttet forbestråling med lav doserate mot dødelige stråledoser. Vi har nylig publisert en artikkel der vi belyser de underliggende mekanismene involvert i TGF-β3-sekresjon i ekstracellulære vesikler, dens aktivering og reseptorbinding. Vi undersøker også in vivo-mekanismene for strålebeskyttelse av TGF-β3, som vi har grunn til å tro er relatert til fibrosehemning.

NanoDos- syntese av nano-phosphors og spin-trapping nano-crystaller til energi-uavhengige stråleterapidosimetre.

NanoDos er et samarbeid med University of Delhi, finansiert av Norges forskningsråd og det indiske vitenskaps- og teknologidepartementet. I Nanodos utvikler vi kostnadseffektive energiuavhengige strålingsdosimetre basert på termoluminescens i nano-fosforforbindelser og spinntrapping nanokrystaller for nøyaktig dosebestemmelse av proton-, karbon- og fotonstråler brukt i strålebehandling. Et spesielt fokus er på utvikling av dosimetre, som kan skille mellom ulike energier og/eller LET-nivåer.

PRISMAP- det europeiske program for medisinske isotoper: Produksjon av isotoper av høy renhet ved masseseparasjon.

Vi er partner i det EU H2020-INFRAIA-finansierte prosjektet PRISMAP. Vår rolle er å etablere en metode for å måle de relative biologiske effektene (RBE) av ulike radionuklider produsert i prosjektet.

Industrisamarbeid

Diatec Monoclonals. I 2018-2022 var vi partner i MEDPROT ledet av Diatec Monoclonals, som var et brukerdrevet forskningsbasert innovasjonsprosjekt (BIA) finansiert av Norges forskningsråd med mål om å etablere nye produksjonsteknologier som muliggjør konkurransedyktig prosessutvikling og produksjon for proteinbaserte legemidler, inkludert radiofarmaka. Samarbeidet med Diatec Monoclonals fortsetter med et næringslivs-PhD-prosjekt.

Kongsberg Beam Technology

Cellelaboratoriet

Cellelaboratoriet er fullt utstyrt for dyrking av mammalske celler med instrumenter for å måle og kontrollere oksygennivået i cellenes mikromiljø.
Vi har et røntgenanlegg for cellebestråling ved BMF. For protonbestråling har vi etablert et cellelaboratorium og cellebestrålingsoppsett ved Oslo Syklotronlaboratorium (OCL).
Vi bruker en rekke molekylærbiologiske metoder (f.eks. western blotting, transfeksjon, flowcytometri, PCR etc.) samt avansert mikroskopiutstyr (f.eks. konfokalmikroskopi).
For mer informasjon, se nettsiden til cellelaboratoriet

EPR-laboratoriet

Elektronparamagnetisk resonans (EPR/ESR) spektroskopi er en unik teknikk for å identifisere radikaler og andre paramagnetiske stoffer. Ved EPR-laboratoriet bruker vi avanserte eksperimentelle teknikker (EPR-, ENDOR-, EIE-spektroskopi). Elektronparamagnetisk resonans (EPR/ESR) spektroskopi er en unik teknikk for å identifisere radikaler og andre paramagnetiske stoffer.
For mer informasjon, se EPR-laboratoriets nettside

Studieprogram og emner 

Studieprogrammet  –  Biologisk og medisinsk fysikk

Masterstudentene våre er en del av Masterprogrammet i fysikk, med studieretning Biologisk og medisinsk fysikk.

Bachelorkurset FYS3700 (Biofysikk og medisinsk fysikk) undervises om høsten og kan også være en del av masterpensumet (FYS4700)

Master/PhD-emner gitt av eller i nært samarbeid med BMF-gruppen: