Los investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la Universidad de Syracuse han desarrollado un material, un nuevo tipo de polímero de memoria de forma SMP, que podría tener importantes implicaciones para la atención médica.
Los SMP son materiales suaves, gomosos, "inteligentes" que pueden cambiar de forma en respuesta a estímulos externos como cambios de temperatura o exposición a la luz. Pueden mantener cada forma indefinidamente y retroceder cuando se activa para hacerlo.
Los SMP tienen muchas aplicaciones biomédicas potenciales. Por ejemplo, son ideales como stents cardiovasculares porque pueden tener una forma para la inserción quirúrgica y otra una vez colocados en un vaso sanguíneo. El calor del cuerpo del paciente es todo lo que se necesita para activar elcambio de forma.
Junto con los colaboradores de la Universidad de Bucknell, los investigadores de la Universidad de Syracuse han diseñado un SMP que puede cambiar su forma en respuesta a la exposición a las enzimas y es compatible con las células vivas. No requiere ningún desencadenante adicional, como un cambio de temperatura. Dadas estas propiedades, puede responder a la actividad celular como la curación.
"La sensibilidad enzimática del material le permite responder directamente al comportamiento celular", explica el candidato al doctorado en ingeniería biomédica Shelby L. Buffington. "Por ejemplo, podría colocarlo sobre una herida, y a medida que el tejido se remodela ydegradado, el SMP lentamente cerraría la herida. Podría adaptarse para desempeñar un papel en el tratamiento de infecciones y cáncer ajustando la química del material ".
El equipo de investigación incluye a Buffington, Justine E. Paul '18, el joven bioingeniero Mark M. Macios, el Profesor James H. Henderson y Patrick T. Mather y Matthew M. Ali Ph.D. '18 de Bucknell. Su investigación, "Enzimáticamentepolímeros con memoria de forma activada ", se publicó en Acta Biomaterialia este año
El equipo creó el material utilizando un proceso llamado doble electrohilado, en el que se aplica una corriente de alto voltaje a dos puntas de aguja que bombean dos soluciones de polímero separadas. El voltaje extrae las fibras de polímero y se mezclan en una esterilla de polímero de fibraLa combinación adecuada de fibras le da al material sus cualidades de memoria de forma.
Detallados en su documento, los equipos analizaron las propiedades del material, el rendimiento de la memoria de forma y la citocompatibilidad. Sus experimentos demostraron con éxito que la forma original del SMP podría recuperarse mediante un grado de reversión o degradación de la fase de fijación de la forma.
Hoy, el equipo de investigación está examinando su SMP en cultivos de células cancerosas y de macrófagos. Esperan que con una investigación adicional, descubran usos prácticos para su material utilizando concentraciones más bajas de enzimas, producidas por una actividad celular menos extrema.
"Anticipamos que los materiales que estamos desarrollando podrían tener una amplia aplicación en la atención médica. Por ejemplo, nuestros SMP podrían usarse en medicamentos que solo se activan cuando las células u órganos objetivo están en el estado fisiológico deseado, en andamios que guían"La regeneración de tejidos en respuesta al comportamiento del tejido en regeneración en sí mismo, y en la toma de decisiones de los biosensores que guían el tratamiento del paciente de manera más efectiva", dice Henderson. "Estamos muy entusiasmados de haber logrado estos primeros SMP con respuesta enzimática".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Syracuse . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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