Βιοχημικοί αναπτύσουν ένα ελαστικό βιοϋλικό από πρωτεΐνη (elastin-like polypeptide-based) για ιατρική χρήση

solar-film-1

Μια ομάδα βιοχημικών του νοσοκομείου Brigham and Women’s (BWH) της Βοστώνης, υπό την ηγεσία του Ali Khademhosseini, PhD και της Nasim Annabi, PhD, του τμήματος βιοϊατρικής μηχανικής του νοσοκομείου, έχουν αναπτύξει ένα νέο τζέλ με πρωτεϊνική βάση, το οποίο όταν εκτεθεί στο φως, μιμείται πολλές από τις ιδιότητες του ελαστικού ιστού, όπως το δέρμα και τα αιμοφόρα αγγεία. Στην εργασία τους που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Advanced Functional Materials, η ομάδα κάνει αναφορά στις βασικές ιδιότητες του νέου αυτού υλικού, πολλές από τις οποίες μπορούν να διαμορφωθούν επιλεκτικά, καθώς και τα αποτελέσματα της χρήσης του υλικού σε προ κλινικά μοντέλα επούλωσης τραυμάτων.

«Ενδιαφερόμαστε αρκετά να τη δημιουργία ισχυρών, ελαστικών υλικών από πρωτεΐνες, επειδή πολλοί από τους ιστούς μέσα στο ανθρώπινο σώμα είναι ελαστικοί. Αν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε βιοϋλικά για την αναγέννηση αυτών των ιστών, χρειαζόμαστε την ελαστικότητα και την ευελιξία», δήλωσε η Nasim Annabi. «Το υδροτζέλ που φτιάξαμε είναι πολύ ευέλικτο, και είναι κατασκευασμένο από ένα βιοσυμβατό πολυπεπτίδιο και μπορεί να ενεργοποιηθεί με τη χρήση φωτός».

«Τα υδροτζέλ – όπως και άλλα υλικά που μιμούνται τις ιδιότητες των ανθρώπινων ιστών – χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιοϊατρική, αλλά επί του παρόντος τα διαθέσιμα υλικά έχουν περιορισμούς. Μερικά συνθετικά τζέλ με τη πάροδο του χρόνου καταλήγουν ως τοξικές χημικές ουσίες, ενώ μερικά φυσικά τζέλ δεν είναι αρκετά ισχυρά για να αντέξουν την ροή του αρτηριακού αίματος μέσω αυτών», δήλωσε ο Ali Khademhosseini.

Το νέο αυτό τζέλ, γνωστό ως photocrosslinkable elastin-like polypeptide-based (ELP), προσφέρει πολλά οφέλη. Η ελαστικότητά του σχηματίζεται χρησιμοποιώντας ένα πολυπεπτίδιο που ενεργοποιείται μέσω φωτός. Όταν αυτά τα πολυπεπτίδια εκτίθενται στο φως, σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς μεταξύ των μορίων του τζέλ, παρέχοντας μηχανική σταθερότητα, χωρίς την ανάγκη για την επιπλέον προσθήκη χημικών τροποποιητών στο υλικό.

elasticgelto

Η ομάδα αναφέρει πως το υλικό αυτό μπορεί να απορροφηθεί φυσικά με το πέρασμα του χρόνου από ένζυμα και δεν φαίνεται να έχει τοξικές επιδράσεις όταν δοκιμάστηκε με ζωντανά κύτταρα στο εργαστήριο. Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι θα μπορούσαν να ελέγχουν πόσο διογκώθηκε το υλικό και πόση η δύναμή του, διαπιστώνοντας ότι το υδροτζέλ θα μπορούσε να αντέξει περισσότερο τέντωμα από αυτό που ο αρτηριακό ιστός βιώνει στο σώμα.

«Το υδροτζέλ αυτό έχει πολλές εφαρμογές : θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως βάση για την ανάπτυξη κυττάρων ή μπορεί να ενσωματωθεί με κύτταρα σε ένα εργαστηριακό πιάτο όπου στη συνέχεια να συμβάλει στην ανάπτυξη ιστών», δήλωσε η Nasim Annabi. «Επιπλέον το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα σφραγιστικό, κολλώντας στον ιστό στο σημείο του τραυματισμού δημιουργώντας ένα φράγμα πάνω από το τραύμα.

Η ομάδα αναφέρει πως θα χρειαστεί περισσότερη έρευνα σε προ κλινικά μοντέλα για να ελέγξουν τις ιδιότητες και την ασφάλεια του υλικού πριν από την έγκριση για χρήση σε ανθρώπους.

Πρωτότυπο άρθρο – A Highly Elastic and Rapidly Crosslinkable Elastin-Like Polypeptide-Based Hydrogel for Biomedical Applications

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *