p Na natureza, células e tecidos se reúnem e se organizam dentro de uma matriz de fibras de proteína que, em última análise, determina sua estrutura e função, como a elasticidade da pele e a contratilidade do tecido cardíaco. Esses princípios de design natural foram agora replicados com sucesso no laboratório por bioengenheiros do Instituto Wyss de Engenharia Inspirada na Biologia e da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) da Universidade de Harvard. p Esses bioengenheiros desenvolveram uma nova tecnologia que pode ser usada para regenerar o coração e outros tecidos e para fazer tecidos com nanômetros de espessura que são fortes e extremamente elásticos. O principal avanço veio no desenvolvimento de uma matriz que pode se montar por meio da interação com uma superfície termossensível. A composição da proteína dessa matriz pode ser personalizada para gerar propriedades específicas, e o nanofabric pode então ser levantado como uma folha alterando a temperatura.

p "Até o momento, tem sido muito difícil replicar esta matriz extracelular usando materiais feitos pelo homem, "disse Adam W. Feinberg, um pós-doutorado na Harvard University, que será um professor assistente na Carnegie Mellon University no outono. "Mas pensamos que se as células podem construir essa matriz na superfície de suas membranas, talvez possamos construí-lo nós mesmos em uma superfície também. Ficamos emocionados ao ver que poderíamos. "

p Feinberg é o autor principal de "Surface-Initiated of Protein Nanofabrics, "que aparece na edição atual da Nano Letters, uma publicação da American Chemical Society. O co-autor Kit Parker é um membro do corpo docente do Wyss Institute, o Thomas D. Cabot Professor Associado de Ciências Aplicadas e Professor Associado de Bioengenharia da SEAS, e membro do Harvard Stem Cell Institute.

p Na área de regeneração de tecidos, sua tecnologia, que é denominado nanofabrics de proteínas, representa um avanço significativo. Os métodos atuais para regenerar o tecido normalmente envolvem o uso de polímeros sintéticos para criar um andaime. Mas essa abordagem pode causar efeitos colaterais negativos à medida que os polímeros se degradam. Por contraste, os nanofabrics são feitos das mesmas proteínas do tecido normal, e assim o corpo pode degradá-los sem efeitos nocivos, uma vez que não são mais necessários. Os resultados iniciais produziram fios de músculo cardíaco semelhantes ao músculo papilar, o que pode levar a novas estratégias de reparo e regeneração em todo o coração.

p "Com nanofabrics, podemos controlar a contagem de threads, orientação, e composição, e essa capacidade nos permite criar novos andaimes de engenharia de tecidos que direcionam a regeneração, "disse Parker." Isso também nos permite explorar as propriedades em nanoescala dessas proteínas de novas maneiras, além das aplicações médicas. Há uma ampla gama de aplicações para esta tecnologia usando natural, ou designer, proteínas sintéticas. "

p Os têxteis de alto desempenho são a segunda aplicação principal desta tecnologia. Ao alterar o tipo de proteína usada na matriz, os pesquisadores podem manipular a contagem de threads, orientação da fibra, e outras propriedades para criar tecidos com propriedades extraordinárias. Hoje, uma faixa de borracha média pode ser esticada de 500 a 600 por cento, mas os futuros têxteis podem ser alongados em até 1, 500 por cento. As aplicações futuras de tais têxteis são tão diversas quanto roupas ajustáveis, curativos que aceleram a cura, e manufatura industrial.

p A pesquisa faz parte de um programa maior em Nanotêxteis do Wyss Institute e SEAS. Na mesma edição de Nano Letras, A equipe de Parker também informou sobre o desenvolvimento de uma nova tecnologia que fabrica nanofibras usando um sistema de alta velocidade, jato giratório e bocal. Esta invenção tem aplicações potenciais que variam de órgãos artificiais e regeneração de tecidos a roupas e filtros de ar.

p "O Wyss Institute tem muito orgulho de estar associado a duas descobertas tão significativas, "disse Donald E. Ingber, M.D., Ph.D., Diretor fundador do Wyss Institute. "Estes são ótimos exemplos de realização de nossa missão de usar os princípios de design da Natureza para desenvolver tecnologias que terão um grande impacto na maneira como vivemos."

p O Wyss Institute funciona como uma aliança entre as escolas de medicina de Harvard, Engenharia, e Arts &Sciences em parceria com Beth Israel Deaconess Medical Center, Hospital Infantil, Dana Farber Cancer Institute, a Escola de Medicina da Universidade de Massachusetts, e a Universidade de Boston.

p Emulando os princípios da Natureza para auto-organização e autorregulação, Os pesquisadores da Wyss estão desenvolvendo novas soluções inovadoras para a saúde, energia, arquitetura, robótica, e fabricação. Essas tecnologias são traduzidas em produtos e terapias comerciais por meio de colaborações com pesquisadores clínicos e alianças corporativas.