El titanio se usa con fines médicos en aplicaciones como articulaciones artificiales e implantes dentales. Si bien es fuerte y no es dañino para los tejidos, el metal carece de algunas de las propiedades biológicas beneficiosas de los tejidos naturales como los huesos y los dientes naturales. Ahora, basado enLos conocimientos de los mejillones, que pueden adherirse con mucha fuerza incluso a superficies metálicas debido a proteínas especiales que se encuentran en sus hilos de bisal, los científicos de RIKEN han unido con éxito una molécula biológicamente activa a una superficie de titanio, allanando el camino para implantes que puedenser más beneficioso biológicamente.
El trabajo comenzó a partir de descubrimientos anteriores de que los mejillones pueden adherirse a superficies lisas de manera tan efectiva gracias a una proteína, L-DOPA, que se sabe que puede adherirse con mucha fuerza a superficies lisas como rocas, cerámica o metales Figura 1Curiosamente, la misma proteína funciona en los seres humanos como precursora de la dopamina y se utiliza como tratamiento para la enfermedad de Parkinson.
Según Chen Zhang del Laboratorio de Ingeniería Médica Nano RIKEN, el primer autor del artículo publicado en Angewandte Chemie , "Pensamos que sería interesante tratar de usar varias técnicas para unir una proteína biológicamente activa - en nuestro caso elegimos el factor de crecimiento similar a la insulina-1, un promotor de la proliferación celular - a una superficie de titanio como esasutilizado en implantes "Figura 2.
Utilizando una combinación de tecnología de ADN recombinante y tratamiento con tirosinasa, pudieron crear una proteína híbrida que contenía partes activas tanto del factor de crecimiento como de L-DOPA. Las pruebas mostraron que las proteínas podían plegarse normalmente, y más experimentosen cultivos celulares demostró que el IGF-1 todavía funcionaba con normalidad. Gracias a la incorporación de L-DOPA, el equipo pudo confirmar que las proteínas se unían fuertemente a la superficie del titanio y permanecían adheridas incluso cuando el metal se lavaba consolución salina tamponada con fosfato, una solución a base de agua. Zhang dice: "Esto es similar a las poderosas propiedades del adhesivo de mejillón, que puede permanecer fijo a materiales metálicos incluso bajo el agua".
Según Yoshihiro Ito, líder del equipo de investigación de bioingeniería emergente del Centro RIKEN para la ciencia de la materia emergente, "Estamos muy entusiasmados con este hallazgo, porque el proceso de modificación es universal y podría usarse con otras proteínas.podría permitirnos preparar nuevos materiales que mejoran el crecimiento celular, con aplicaciones potenciales en sistemas de cultivo celular y medicina regenerativa. Y es particularmente interesante que este sea un ejemplo de biomimética, donde la naturaleza puede enseñarnos nuevas formas de hacer las cosas. El mejillón hanos brindó información que podría usarse para permitirnos vivir vidas más saludables ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por RIKEN . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :