Una molecola di destiobiotina, compreso l'anticorpo e un antigene, fa posto alla biotina. Credito:Università di Twente
I ricercatori hanno segnalato un materiale che controlla il comportamento delle cellule in modo dinamico, proprio come accade in biologia. Una nuova tecnica utilizza componenti funzionali che possono essere "cliccati" su un materiale utilizzando vitamina H. I ricercatori del Centro TechMed dell'Università di Twente saranno ora in grado di aggiungere funzionalità ai biomateriali mentre le cellule del materiale sono vive. I risultati sono riportati in Comunicazioni sulla natura .
Il tessuto biologico è in continua evoluzione e rinnovamento. Questo è molto chiaro nella guarigione delle ferite, ma si verifica anche nell'invecchiamento. Gli ingegneri biomedici affrontano la sfida di sviluppare materiali in grado di imitare il comportamento dinamico naturale delle cellule. La maggior parte dei materiali attuali sono statici, e quindi hanno una funzione predefinita. Non hanno la versatilità del tessuto naturale. È stato possibile adattare le proprietà dei materiali in una certa misura, ma in molti casi, questo è stato fatto utilizzando tecniche complesse, spesso utilizzando sostanze tossiche dannose per le cellule viventi. La tecnologia che è ora sviluppata dai ricercatori UT, è pienamente compatibile con le cellule viventi e per di più:si basa su relativamente economici, semplice, chimica sicura con un'ampia gamma di applicazioni.
vitamina H
I ricercatori hanno applicato la vitamina H ai materiali e hanno dimostrato che è possibile fare clic su "elementi stimolanti" nei biomateriali. Il comportamento dinamico del tessuto biologico può essere imitato utilizzando due versioni di vitamina H. Collegando al materiale vitamine con diversi punti di forza, rende possibile lo scambio. È anche possibile aggiungere materiali con celle a più funzionalità e persino modificarli attivamente nel tempo. Questa è una svolta importante che offre la possibilità di realizzare tessuti che possano funzionare allo stesso modo dei tessuti naturali, Per esempio. Un'altra opzione è quella di imitare le malattie in laboratorio per lo sviluppo e la sperimentazione di farmaci.
Ossa e cartilagine da cellule staminali
La nuova tecnologia consente la funzionalizzazione parziale di un materiale, che apre la strada alla coltura di tessuti complessi in laboratorio. Potresti pensare a un biomateriale con cellule staminali, in cui le cellule in una metà del materiale sono stimolate verso la formazione ossea, mentre creano cartilagine nell'altra metà. Ciò potrebbe migliorare sostanzialmente i difetti articolari causati da danni alla cartilagine. La tecnologia offre un'ampia gamma di possibilità per la creazione di nuovi biomateriali come modello per la creazione di organi realistici.
La carta, "Funzionalizzazione spaziotemporale del materiale tramite la complessazione supramolecolare competitiva di analoghi dell'avidina e della biotina, " apparso in Comunicazioni sulla natura .