Uma molécula de destiobiotina, incluindo anticorpo e um antígeno, abre espaço para a biotina. Crédito:University of Twente
Os pesquisadores relataram um material que controla o comportamento das células de forma dinâmica, assim como acontece na biologia. Uma nova técnica usa componentes funcionais que podem ser 'clicados' em um material usando vitamina H. Pesquisadores do Centro TechMed da Universidade de Twente agora serão capazes de adicionar funcionalidade a biomateriais enquanto as células do material estão vivas. Os resultados são relatados em Nature Communications .
O tecido biológico está em constante mudança e renovação. Isso é muito claro na cura de feridas, mas também ocorre com o envelhecimento. Os engenheiros biomédicos enfrentam o desafio de desenvolver materiais que possam imitar o comportamento dinâmico natural das células. A maioria dos materiais atuais são estáticos, e, portanto, têm uma função predefinida. Eles não têm a versatilidade do tecido natural. A adaptação das propriedades dos materiais foi possível até certo ponto, mas em muitos casos, isso foi feito usando técnicas complexas, muitas vezes usando substâncias tóxicas prejudiciais às células vivas. A tecnologia que agora é desenvolvida por pesquisadores da UT, é totalmente compatível com células vivas e mais:é baseado em relativamente barato, simples, química segura com uma ampla gama de aplicações.
Vitamina H
Os pesquisadores aplicaram vitamina H nos materiais e comprovaram que é possível inserir 'elementos estimulantes' nos biomateriais. O comportamento dinâmico do tecido biológico pode ser imitado usando duas versões de vitamina H. Conectando vitaminas com diferentes dosagens ao material, torna a troca possível. É ainda possível adicionar materiais com célula de funcionalidade múltipla e até mesmo alterá-los ativamente no tempo. Este é um avanço importante que oferece chances de fazer tecidos que podem funcionar da mesma maneira que o tecido natural, por exemplo. Outra opção é imitar doenças no laboratório para desenvolvimento e teste de medicamentos.
Osso e cartilagem de células-tronco
A nova tecnologia permite a funcionalização parcial de um material, que abre caminho para a cultura de tecidos complexos no laboratório. Você pode pensar em um biomaterial com células-tronco, em que as células em uma metade do material são estimuladas para a formação óssea, enquanto eles criam cartilagem na outra metade. Isso poderia melhorar substancialmente os defeitos nas articulações causados por danos na cartilagem. A tecnologia oferece uma ampla gama de possibilidades para a criação de novos biomateriais como um modelo para a criação de órgãos naturais.
O papel, "Funcionalização do material espácio-temporal via complexação supramolecular competitiva de análogos de avidina e biotina, " apareceu em Nature Communications .