Immagina un perfettamente biocompatibile, sistema di somministrazione di farmaci a base di proteine ​​sufficientemente durevole da sopravvivere nel corpo per più di due settimane e in grado di fornire un rilascio prolungato del farmaco. Un team di ricerca interdisciplinare guidato da Jin Kim Montclare, professore di ingegneria biomolecolare e chimica presso la NYU Tandon School of Engineering, ha creato il primo idrogel ingegnerizzato con proteine ​​che soddisfa questi criteri, promuovere un'area della biochimica fondamentale non solo per il futuro della somministrazione di farmaci, ma ingegneria dei tessuti e medicina rigenerativa.

Gli idrogel sono reti polimeriche tridimensionali che passano in modo reversibile dalla soluzione al gel in risposta a stimoli fisici o chimici, come la temperatura o l'acidità. Queste matrici polimeriche possono incapsulare carichi, come piccole molecole, o fornire impalcature strutturali per applicazioni di ingegneria tissutale. Montclare è l'autore principale di un nuovo articolo sulla rivista Biomacromolecules, che dettaglia la creazione di un idrogel composto da un singolo dominio proteico che presenta molte delle stesse proprietà degli idrogel sintetici. Gli idrogel proteici sono più biocompatibili di quelli sintetici, e non richiedono reticolanti chimici potenzialmente tossici.

"Questo è il primo idrogel proteico termo-reattivo basato su una singola proteina a spirale che passa dalla soluzione al gel a basse temperature attraverso un processo di autoassemblaggio, senza bisogno di agenti esterni, " ha detto Montclare. "Si tratta di uno sviluppo entusiasmante perché gli idrogel a base di proteine ​​sono molto più desiderabili per l'uso in biomedicina".

Il team di ricerca ha condotto esperimenti incapsulando una piccola molecola modello all'interno del loro idrogel proteico, scoprendo che il legame di piccole molecole aumenta la termostabilità e l'integrità meccanica e consente il rilascio in un lasso di tempo paragonabile ad altri veicoli di somministrazione di farmaci a rilascio prolungato. Il lavoro futuro si concentrerà sulla progettazione di idrogel proteici sintonizzati per rispondere a temperature specifiche per varie applicazioni di somministrazione di farmaci.

La carta, "Hydrogel termoreattivo a spirale con ingegneria proteica per il rilascio prolungato di piccole molecole, " è pubblicato da Biomacromolecole .