Utilizando ADN, partículas de sílice más pequeñas y nanotubos de carbono, los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT desarrollaron nuevos materiales programables. Estos nanocompuestos se pueden adaptar a diversas aplicaciones y programar para que se degraden rápida y suavemente. Para aplicaciones médicas, pueden crearentornos en los que las células madre humanas pueden establecerse y desarrollarse aún más. Además, son adecuadas para la configuración de sistemas biohíbridos para producir energía, por ejemplo. Los resultados se presentan en Comunicaciones de la naturaleza y en la plataforma bioRxiv.
Las células madre se cultivan para la investigación fundamental y el desarrollo de terapias efectivas contra enfermedades graves, es decir, para reemplazar el tejido dañado, por ejemplo. Sin embargo, las células madre solo formarán tejido sano en un ambiente adecuado. Para la formación de estructuras tisulares tridimensionales, se necesitan materiales que soporten las funciones de la célula mediante una elasticidad perfecta. El nuevo profesor Christof M. Niemeyer del Instituto de Interfaces Biológicas 1 Micro-Biomolecular Micro- y Biomolecular ha desarrollado nuevos materiales programables adecuados para su uso como sustratos en aplicaciones biomédicas.Nanoestructuras IBG 1 de KIT, junto con colegas del Instituto de Ingeniería y Mecánica de Procesos Mecánicos, el Instituto Zoológico y el Instituto de Interfaces Funcionales de KIT. Estos materiales pueden usarse entre otros para crear entornos, en los que las células madre humanaspuede establecerse y desarrollarse aún más.
Según lo informado por los investigadores en Comunicaciones de la naturaleza , los nuevos materiales consisten en ADN, partículas de sílice más pequeñas y nanotubos de carbono. "Estos compuestos son producidos por una reacción bioquímica y sus propiedades pueden ajustarse variando las cantidades de los componentes individuales", explica Christof M. Niemeyer.Además, los nanocompuestos se pueden programar para una degradación y liberación rápida y suave de las células cultivadas en el interior, que luego se pueden usar para más experimentos.
Nuevos materiales para sistemas biohíbridos
Según otra publicación del equipo de IBG 1 en la plataforma de biociencia bioRxiv, los nuevos nanocompuestos también se pueden utilizar para la construcción de sistemas biohíbridos programables. "El uso de microorganismos vivos integrados en dispositivos electroquímicos es un campo de investigación en expansión", dice el profesorJohannes Gescher, del Instituto de Biociencias Aplicadas IAB de KIT, que participó en este estudio. "Es posible producir células de combustible microbianas, biosensores microbianos o biorreactores microbianos de esta manera". El sistema biohíbrido construido por investigadores de KIT contienela bacteria Shewanella oneidensis. Es exoelectrogénica, lo que significa que cuando la sustancia orgánica se degrada por falta de oxígeno, se produce una corriente eléctrica. Cuando Shewanella oneidensis se cultiva en los nanocompuestos desarrollados por KIT, puebla la matriz del compuesto, mientras quela bacteria Escherichia coli no exoelectrogénica permanece en su superficie. El compuesto que contiene Shewanella permaneces estable por varios días.El trabajo futuro estará dirigido a abrir nuevas aplicaciones de bioingeniería de los nuevos materiales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Karlsruher für Technologie KIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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