p As fibras de proteína são encontradas virtualmente em todos os lugares da natureza, inclusive em seda de aranha, Madeira, os espaços entre as células do tecido, nos tendões, ou como um selante natural para pequenas feridas. Essas nanofibras de proteína têm propriedades excelentes, como alta estabilidade, biodegradabilidade, e efeitos antibacterianos. Criar artificialmente essas fibras não é fácil, muito menos atribuindo-lhes funções específicas. Essas questões são discutidas por cientistas de materiais da Friedrich Schiller University Jena (Alemanha) na última edição da ACS Nano . p "As fibras de proteína consistem em várias macromoléculas de proteínas naturais, "explica o Prof. Dr. Klaus D. Jandt do Instituto Otto Schott de Pesquisa de Materiais da Universidade de Jena." A natureza constrói esses nanomateriais por meio de processos de auto-montagem. "É muito difícil replicar fibras naturais em condições de laboratório. Jandt e sua equipe têm, nos últimos anos, criou nanofibras de proteínas a partir das proteínas naturais fibrinogênio e fibronectina e controlou seu tamanho e estrutura linear ou ramificada.

p Em seguida, os pesquisadores do grupo do Prof. Jandt tiveram como objetivo predefinir propriedades específicas das nanofibras de proteínas para uso posterior como componentes em biossensores. partículas de entrega de drogas, sondas ópticas ou cimentos ósseos. Para fazer isso, eles procuraram combinar duas proteínas em uma nanofibra de proteína de automontagem para criar novas propriedades. Eles usaram com sucesso a proteína albumina, que é responsável pela pressão osmótica no sangue, e hemoglobina, a proteína do pigmento vermelho do sangue que facilita o transporte de oxigênio no sangue. Os cientistas dissolveram essas proteínas em etanol e depois as aqueceram a 65 ° C. Ao longo de vários estágios intermediários, isso resultou na formação aparentemente autônoma de novas nanofibras de proteínas híbridas contendo ambas as proteínas pela primeira vez. Isso envolve um chamado "aperto de mão" entre as duas proteínas, o que significa que seções semelhantes de ambos se combinam para formar uma fibra.

p "Provar que essas novas nanofibras de proteínas híbridas contêm as duas proteínas não foi fácil, como as novas fibras são tão pequenas que dificilmente existem métodos de microscopia capazes de ver detalhes nelas, "diz Klaus Jandt.

p O Prof. Dr. Volker Deckert e sua equipe encontraram sinais ópticos nas novas nanofibras híbridas que são típicas para albumina e hemoglobina usando espectroscopia Raman com ponta aprimorada (TERS). “A extrema sensibilidade do método nos permitiu identificar as diferentes proteínas mesmo sem marcadores especiais, e também permitiu sua classificação inequívoca em estreita cooperação com os colegas do Prof. Jandt, "diz o Prof. Deckert do Leibniz-IPHT em Jena.

p As fibras inovadoras podem ser usadas para a construção direcionada de novos, estruturas maiores com propriedades desejadas que antes eram impossíveis de obter. Redes das novas nanofibras podem ser usadas como um novo material para regenerar osso e cartilagem no futuro, por exemplo. O Prof. Jandt diz:"Isso abriu as portas para uma geração completamente nova de materiais funcionais para a engenharia médica, nanoeletrônica, sensorial, ou ótica, tudo baseado em substâncias naturais e princípios de construção. Esses princípios biomiméticos terão um efeito decisivo nos materiais do futuro. ”Os cientistas de Jena estão confiantes de que essa nova abordagem de auto-organização também pode ser transferida com sucesso para outras proteínas, desde que apresentem sequências de aminoácidos idênticas em partes.