Projetar bioscaffolds oferece aos bioengenheiros maior flexibilidade quando se trata de engenharia de tecidos e biomedicina. Os sistemas que usam peptídeos de automontagem podem criar uma variedade de materiais. Os peptídeos beta se tornaram especialmente uma ferramenta chave na construção de biomateriais mais robustos. Essas moléculas sintéticas imitam a estrutura de pequenas proteínas, mas eles são protegidos contra processos que degradam os peptídeos naturais. Um novo estudo expandiu o que podemos fazer com esses peptídeos engenhosos.

Pela primeira vez, pesquisadores demonstraram que é possível anexar peptídeos beta de automontagem a diferentes moléculas orgânicas. Publicado em Bioengenharia APL , o estudo mostra que moléculas que antes representavam desafios para os bioengenheiros agora podem ser usadas para fazer novos tipos de biomateriais. A equipe testou diferentes compostos ligados a peptídeos beta para fazer uma variedade de beta-dobradores, incluindo um andaime no qual as células nervosas poderiam crescer.

Estruturalmente, aminoácidos são grupos de átomos de carbono agrupados por um grupo amina em um lado, um grupo ácido por outro, e ligado a vários resíduos que dão a cada um propriedades únicas. Na natureza, a maioria é conhecida como alfa aminoácidos, o que significa que apenas um átomo de carbono mantém todas essas partes juntas. Os beta aminoácidos dividem o trabalho entre dois átomos de carbono.

Em peptídeos beta, o carbono extra torna as moléculas mais resistentes contra as enzimas que quebram os peptídeos no corpo. Os peptídeos beta também podem se automontar. Um bioengenheiro simplesmente precisa limitar a extremidade amino dos peptídeos beta, e eles próprios construirão as moléculas pegajosas.

"Ficamos bastante surpresos que um peptídeo muito pequeno ainda foi capaz de se reunir, apesar do fato de que havia algo no meio disso, "disse Mark Del Borgo, um autor no papel.

"Uma coisa legal sobre isso é que eles são completamente dependentes da sequência, "Del Borgo disse." Não importa como eles são feitos, eles montam inteiramente por conta própria. "

A equipe investigou moléculas de ligação rígidas e flexíveis para o preenchimento de seus beta-dobradores, com foco no ácido arginilglicilaspártico (RGD). Esta sequência de peptídeo alfa encontrada na matriz extracelular atua como um modelo para colocar as células corretamente conforme elas começam a se espalhar.

Usando beta-foldamers com RGD no centro, a equipe construiu uma malha na qual cultivou uma rede de neurônios. Eles descobriram que os neurônios conduzem impulsos corretamente entre si e compartilham informações.

Para Del Borgo e sua equipe, Estruturas baseadas em peptídeos beta podem fornecer bioscaffolding para malhas cerebrais que podem ajudar a coordenar o crescimento de neurônios após um paciente sofrer um derrame ou lesão cerebral traumática. Próximo, o grupo planeja investigar como os bioscaffolds podem ajudar a tratar os déficits neurológicos de camundongos com essas condições.