DT News - Bulgaria - Метод, вдъхновен от природата, може да подобри биосъвместимостта на имплантите

Dental Tribune International

чт. 14 юли 2016

запази

В опит да възпроизведат адхезивните свойства на мидите, които имат способността да образуват здрава връзка с гладки повърхности, учени от изследователския институт RIKEN в Япония успешно са прикрепили биологично активна молекула върху титан – метал с широка употреба в производството на изкуствени стави и дентални импланти. Откритието би могло да допринесе за разработването на нови материали за подобряване на растежа на клетките, а оттам и до създаването на нови дентални импланти.

Когато става въпрос за функционалност и съвместимост, човешката наука рядко може да надмине постиженията на природата. Така например мидите притежават способността да се прикрепват към почти всякакви повърхности благодарение на специфичния протеин L-dopa, който се свързва много здраво дори и с гладки повърхности като керамика или метали.

Вдъхновени от това свойство, японските учени потърсили начин да имитират природата, за да подобрят биосъвместимостта на медицинските изделия. „Решихме, че би било интересно да опитаме различни техники за прикрепване на биологично активен протеин – в нашия случай избрахме инсулиноподобен растежен фактор-1, който промотира размножаването на клетките, към титанова повърхност, като тази на имплантите“, обясни водещият автор на проучването Chen Zhang от лабораторията по медицинско наноинженерство RIKEN.

Посредством комбинация от рекомбинантна ДНК технология и терапия с ензима тирозиназа изследователите успели да създадат хибриден протеин, съдържащ активни частици от фактора на растежа и от L-dopa. По време на допълнителни експерименти екипът успял да потвърди, че протеините се прикрепват здраво и трайно към титановата повърхност дори когато металът бива измит в разтвор на фосфатен буфер на водна основа.

„Методът наподобява на силните адхезивни свойства на мидите, които остават закрепени към метални повърхности дори под вода“, допълни Zhang. Според д-р Yoshihiro Ito, ръководител на екипа за проучване на нови материали за биоинженерство в Центъра за нови материали на RIKEN, това е процес на универсална модификация, който може да бъде използван и с други протеини, като така да позволи производството на нови материали за ускоряване на растежа на клетките, с потенциални приложения при системите клетъчни култури и в регенеративната медицина.

Проучването, озаглавено „Биоортогонален подход за препарация на дериватив на инсулиноподобен растежен фактор-1, свързващ се с титан посредством тирозиназа“, е публикувано на 6 юли в предпечатното онлайн издание на сп. Angewandte Chemie International Edition.