Los ingenieros de la Universidad de Tufts han creado un nuevo formato de sólidos hechos de proteína de seda que se puede preprogramar con funciones biológicas, químicas u ópticas, como componentes mecánicos que cambian de color con la tensión, administran medicamentos o responden a la luz, según unartículo publicado en línea esta semana en Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS .
Utilizando un método de fabricación a base de agua basado en el autoensamblaje de proteínas, los investigadores generaron materiales a granel tridimensionales a partir de fibroína de seda, la proteína que le da durabilidad a la seda. Luego manipularon los materiales a granel con moléculas solubles en agua para crearmúltiples formas sólidas, desde la nano a la microescala, que tienen funciones integradas y prediseñadas.
Por ejemplo, los investigadores crearon un pasador quirúrgico que cambia de color a medida que se acerca a sus límites mecánicos y está a punto de fallar, tornillos funcionales que se pueden calentar a demanda en respuesta a la luz infrarroja y un componente biocompatible que permite la liberación sostenida deagentes bioactivos, como enzimas.
Aunque se necesita más investigación, las aplicaciones adicionales podrían incluir nuevos componentes mecánicos para ortopedia que pueden incorporarse con factores de crecimiento o enzimas, un tornillo quirúrgico que cambia de color a medida que alcanza sus límites de torque, hardware como tuercas y pernos que detectan e informanen las condiciones ambientales de su entorno, o en artículos domésticos que se pueden remodelar o remodelar.
La estructura cristalina única de la seda la convierte en uno de los materiales más resistentes de la naturaleza. La fibroína, una proteína insoluble que se encuentra en la seda, tiene una capacidad notable para proteger otros materiales y, al mismo tiempo, es totalmente biocompatible y biodegradable.
"La capacidad de incrustar elementos funcionales en biopolímeros, controlar su autoensamblaje y modificar su forma final crea oportunidades significativas para la fabricación bioinspirada de materiales multifuncionales de alto rendimiento", dijo el autor principal y correspondiente del estudio, Fiorenzo G. Omenetto,Ph.D. Omenetto es el profesor Frank C. Doble en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Tufts y también tiene una cita en el Departamento de Física en la Escuela de Artes y Ciencias.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tufts . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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