Bare at klikke et molekyle til et biomolekyle for en anden funktion

Forskere har rapporteret et materiale, der styrer cellers adfærd på en dynamisk måde, ligesom det sker i biologien. En ny teknik bruger funktionelle komponenter, der kan 'klikkes' til et materiale ved hjælp af vitamin H. Forskere fra TechMed Center ved University of Twente vil nu være i stand til at tilføje funktionalitet til biomaterialer, mens celler af materialet er i live. Resultaterne er rapporteret i Naturkommunikation .

Biologisk væv er i konstant forandring og fornyelse. Det er meget tydeligt i helingen af ​​sår, men det forekommer også ved aldring. Biomedicinske ingeniører står over for udfordringen med at udvikle materialer, der kan efterligne cellernes naturlige dynamiske adfærd. De fleste nuværende materialer er statiske, og har således én foruddefineret funktion. De mangler alsidigheden af ​​naturligt væv. Tilpasning af materialeegenskaber var til en vis grad muligt, men i mange tilfælde, dette blev gjort ved hjælp af komplekse teknikker, der ofte brugte giftige stoffer, der var skadelige for de levende celler. Den teknologi, der nu er udviklet af UT-forskere, er fuldt ud kompatibel med levende celler, og hvad mere er:det er baseret på relativt billige, enkel, sikker kemi med en bred vifte af anvendelser.

Vitamin H

Forskerne påførte H-vitamin på materialerne og beviste, at det er muligt at klikke 'stimulerende elementer' til biomaterialerne. Den dynamiske adfærd af biologisk væv kan efterlignes ved at bruge to versioner af vitamin H. Forbinder vitaminer med forskellige styrker til materialet, gør udveksling mulig. Det er endda muligt at tilføje materialer med flere funktionalitetsceller og endda ændre dem aktivt i tide. Dette er et vigtigt gennembrud, der giver chancer for at lave væv, der kan fungere på samme måde som naturligt væv, for eksempel. En anden mulighed er at efterligne sygdomme i laboratoriet til udvikling og test af medicin.

Knogle og brusk fra stamceller

Den nye teknologi muliggør delvis funktionalisering af et materiale, som åbner vejen til dyrkning af komplekst væv i laboratoriet. Du kan tænke på et biomateriale med stamceller, hvor celler i den ene halvdel af materialet stimuleres til knogledannelse, mens de skaber brusk i den anden halvdel. Dette kan væsentligt forbedre leddefekter forårsaget af bruskskader. Teknologien giver en bred vifte af muligheder for at skabe nye biomaterialer som en plan for at skabe livagtige organer.

Papiret, "Spation-temporal materialefunktionalisering via konkurrerende supramolekylær kompleksdannelse af avidin og biotin-analoger, " dukkede op i Naturkommunikation .