p Usando DNA, pequenas partículas de sílica, e nanotubos de carbono, pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) desenvolveram novos nanocompósitos programáveis ​​que podem ser adaptados para várias aplicações e programados para degradar de forma rápida e suave. Para aplicações médicas, eles podem criar ambientes nos quais as células-tronco humanas possam se estabelecer e se desenvolver ainda mais. Adicionalmente, eles são adequados para a configuração de sistemas biohíbridos para produzir energia, por exemplo. Os resultados são apresentados em Nature Communications e na plataforma bioRxiv. p As células-tronco são cultivadas para pesquisa fundamental e desenvolvimento de terapias eficazes contra doenças graves, ou seja, para substituir o tecido danificado. Contudo, as células-tronco só irão formar tecido saudável em um ambiente adequado. Para a formação de estruturas de tecido tridimensionais, são necessários materiais que suportem as funções celulares com elasticidade perfeita. Novos materiais programáveis ​​adequados para uso como substratos em aplicações biomédicas foram agora desenvolvidos pelo grupo do Professor Christof M. Niemeyer do Instituto de Interfaces Biológicas, juntamente com colegas do Instituto de Engenharia de Processos Mecânicos e Mecânica, o Instituto Zoológico, e o Instituto de Interfaces Funcionais do KIT. Esses materiais podem ser usados, entre outros, para criar ambientes nos quais as células-tronco humanas possam se estabelecer e se desenvolver.

p Conforme relatado pelos pesquisadores em Nature Communications , os novos materiais consistem em DNA, pequenas partículas de sílica, e nanotubos de carbono. "Esses compostos são produzidos por uma reação bioquímica e suas propriedades podem ser ajustadas variando as quantidades dos constituintes individuais, "Christof M. Niemeyer explica. Além disso, os nanocompósitos podem ser programados para degradação rápida e suave e liberação das células cultivadas dentro, que pode então ser usado para outros experimentos.

p Novos materiais para sistemas biohíbridos

p De acordo com outra publicação da equipe na plataforma de biociências bioRxiv, os novos nanocompósitos também podem ser usados ​​para a construção de sistemas biohíbridos programáveis. "O uso de microrganismos vivos integrados em dispositivos eletroquímicos é um campo de pesquisa em expansão, "diz o professor Johannes Gescher do Instituto de Biociências Aplicadas (IAB) do KIT, quem esteve envolvido neste estudo. “É possível produzir células a combustível microbianas, biossensores microbianos, ou biorreatores microbianos desta forma. "

p O sistema biohíbrido construído pelos pesquisadores do KIT contém a bactéria Shewanella oneidensis. É exoeletrogênico, o que significa que quando a substância orgânica é degradada pela falta de oxigênio, uma corrente elétrica é produzida. Quando Shewanella oneidensis é cultivada nos nanocompósitos desenvolvidos pelo KIT, ele povoa a matriz do composto, enquanto a bactéria não exoeletrogênica Escherichia coli permanece em sua superfície. O composto contendo Shewanella permanece estável por vários dias. O trabalho futuro terá como objetivo abrir novas aplicações de bioengenharia dos novos materiais.