Proteínas coreografam a dança infinitesimal de células vivas e biomateriais funcionais
p Microestruturas "semelhantes a flores" formando-se sobre um monólito de vidro nanoporoso com poros de 31 nm de diâmetro. Crédito:Lehigh University, Thamma, Kowal, Falk, Jain
p Uma equipe de pesquisa interdisciplinar da Universidade de Lehigh desvendou como os biomateriais funcionais dependem de uma camada de proteína interfacial para transmitir sinais às células vivas sobre sua adesão, proliferação e desenvolvimento geral. p De acordo com um artigo publicado hoje em
Relatórios Científicos , os recursos e propriedades em nanoescala de um substrato subjacente não afetam a resposta biológica das células diretamente. Contudo, essas propriedades influenciam indiretamente o comportamento celular por meio de seu controle sobre as proteínas adsorvidas.
p No artigo, "A nanoestrutura do vidro bioativo afeta a fixação das células ósseas por meio da reestruturação da proteína após a adsorção, "a equipe de Lehigh demonstra que as células vivas respondem às características da camada interfacial que surgem como consequência de estruturas em escala micro e nano projetadas em um material de substrato. Essas estruturas infinitesimalmente minúsculas têm um enorme impacto sobre a natureza das proteínas e como elas reestruturar-se e interagir eletrostaticamente com o material, o que, por sua vez, influencia a maneira como as células se fixam ao substrato e se desenvolvem ao longo do tempo.
p "Há outros que estudaram a camada protéica interfacial, "diz Himanshu Jain, o T.L. Diamond Distinguished Chair in Engineering and Applied Science e Professor of Materials Science and Engineering em Lehigh, que também atua como diretor do Instituto de Materiais e Dispositivos Funcionais de Lehigh (I-FMD). "Mas este trabalho mostrou direta e inequivocamente pela primeira vez como algumas características específicas em nanoescala do substrato podem impactar a estrutura molecular secundária da interface proteinada que por sua vez afeta a resposta das células que são milhares de vezes maiores."
p Matthias Falk se juntou ao professor Jain para orientar esta pesquisa, Professor de Biologia Celular na Lehigh's College of Arts and Sciences. A equipe é completada por dois alunos de doutorado supervisionados conjuntamente por Falk e Jain - Dr. Tia Kowal, que recebeu Ph.D. em Ciências Biológicas e agora é pesquisador de pós-doutorado na Medicina de Stanford, e o autor principal, Dr. Ukrit Thamma, que concluiu seu doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais e agora é professor na King Mongkut's University of Technology em Bangkok, Tailândia.
p "Lehigh é cada vez mais reconhecida como um lugar onde a ciência da equipe interdisciplinar está criando raízes e florescendo, "diz Jain." A criação e missão dos Institutos de Pesquisa Interdisciplinar de Lehigh é uma expressão estratégica dessa noção - e este projeto é uma expressão dessa noção em ação. E o papel crucial que nossos alunos desempenham, com o apoio de uma ampla equipe docente, fala por si."