El profesor Hyung Joon Cha Departamento de Ingeniería Química y un equipo de investigadores examinaron el comportamiento de la anémona de mar para crear un hidrogel mecánicamente duradero. Dado que la longitud y el ancho del cuerpo de la anémona de mar varía casi diez veces al encogerse rápidamente yexpandiéndose lentamente bajo estímulo, el equipo asumió que la proteína mecánicamente duradera en su cuerpo podría desempeñar un papel importante en la contracción y relajación. Su investigación fue publicada en Biomacromoléculas .
Los hidrogeles son una red 3D compuesta de polímero hidrofílico y tienen una excelente propiedad de hinchamiento que puede absorber de diez a mil veces su peso seco en agua. La capacidad de captura de agua de los hidrogeles tiene una flexibilidad suave y similar al caucho, y son un nutriente constantesuministro a las células. Estas ventajas permiten que los hidrogeles se desarrollen como un órgano bio-artificial extracorpóreo, material de relleno de espacio y vehículo de entrega. Sin embargo, los hidrogeles tienen algunas limitaciones en el manejo, la esterilización y la propiedad mecánica. Entre ellos, la pobre propiedad mecánica ha sidoconsiderado como el único inconveniente en la investigación de hidrogel.
Según el hallazgo del equipo, se insertó el ADN derivado de la anémona de mar E. coli sistema para producción en masa porque E. coli crece rápido y produce proteínas mejor que la anémona de mar. Esta proteína recombinante se llama aneroína y está compuesta de aminoácidos, y entre ellos, la tirosina es uno de los aminoácidos ricos en aneroína. Usando abundantes residuos de tirosina, tirosina-tirosina ditirosina se promovió la interacción para un hidrogel mejorado mecánicamente porque el enlace de ditirosina contribuye a estructuras duraderas en la naturaleza, incluida la plataforma de salto de las libélulas y las membranas de fertilización del erizo de mar.
A través de un método de reticulación de ditirosina fotoiniciado, la solución de aneroína se transformó en un andamio basado en hidrogel 3D en unos segundos. Mecánicamente, el hidrogel de aneroína exhibió propiedades significativamente más fuertes y más rígidas que las de colágeno, gelatina y elastina, queya se han explotado ampliamente como materiales de hidrogel. También exhibió propiedades mecánicas aproximadamente 4 veces más fuertes en comparación con la seda del gusano de seda.
Biológicamente, el hidrogel de aneroína proporcionó un ambiente adecuado para el crecimiento celular. Las células de mamíferos dentro del hidrogel proliferaron bien con un tamaño de célula apropiado y una morfología saludable. Las células muertas apenas eran detectables en el hidrogel. El hidrogel de aneroína mecánicamente duradero y biológicamente favorable se muestra claroventajas y podría usarse en diversas aplicaciones biomédicas, especialmente para biomateriales que contienen células, parches de portadores de células, injertos bioartificiales y materiales para apósitos para quemaduras.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang POSTECH . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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