El remedio regenerador Moderno está en el puesto de observación para los materiales implantables que pueden cambiar como lo hace el tejido circundante, y dos investigadores de la Universidad de Stanford han hecho algunos nuevos materiales del gel que hacen apenas eso. Karin Straley y Profesor Sarah Heilshorn ha desarrollado un método para preparar los materiales a base de proteínas del implante que pueden desarrollarse con las necesidades cambiantes del sistema biológico del ordenador principal. No sólo puede su nuevo cambio de materiales en maneras diferentes en diversas horas, ellas puede hacer tan en diversos lugares dentro de los materiales del implante.
Los materiales, de un tipo conocido como hidrogeles, se preparan de los bloques conectados de las proteínas clasificadas del proyectista. Ciertas partes de algunos bloques degradan en contacto con las enzimas específicas, creando un modelo tridimensional en el gel. Si los geles están en un sistema biológico y las enzimas que accionan se seleccionan para ser unas producidas por el sistema en cierto lugar y valoran, el modelo se desarrolla en respuesta a la bioquímica del sistema.
Y, como premio para el tratamiento médico, “también demostramos que el material release/versión durante esta formación de modelo se puede modificar para servir como vehículo de la droga-salida, activando el desbloquear de pequeñas moléculas múltiples con perfiles espaciales y temporales distintos de la salida,” a Profesor Heilshorn de los estados.
Parece que las proteínas del proyectista eran el clave al descubrimiento tecnológico. Las proteínas fueron preparadas como copolímeros de bloque, que se podrían entonces reticular para formar un hidrogel. Los modelos Genéticos fueron utilizados para sintetizar los proteína-polímeros, permitiendo mando nivelado exacto, molecular sobre su contenido. Este mando permitió a los investigadores de Stanford desarrollar los hidrogeles que eran inicialmente establo y conforme a los mecanismos usuales del gel, y también sintonizar fino los índices de la degradación de componentes seleccionados en contacto con las proteasas relevantes.
Las nuevas estructuras podían contener claros totalmente internos o ser geometrías abiertas, conectadas. Agregar y la eliminación del material no eran ningún problema como las enzimas de la proteasa que causan la degradación y los fragmentos materiales degradados difunden fácilmente a través de la estructura del hidrogel.
Cuando estaba pedida describir las posibilidades presentó por el trabajo, Profesor Heilshorn explicó: “Como aplicación de esta tecnología, un científico de los materiales puede diseñar un único implante médico para encontrar dos o más conjuntos separados de secuencial, consideraciones de optimización. Por ejemplo, inicialmente el implante debe tener propiedades mecánicas que activen la implantación quirúrgica fácil, tal como una plancha a granel del material que se pueda suturar en lugar sin perturbar ningún micro o nanopatterns delicados. Entonces después de la implantación, las enzimas localmente secretadas pueden remodelar el material para crear los túneles que pueden ascender el incremento de los vasos sanguíneos en el implante [que entonces se convierte en un andamio del tejido]. Finalmente, las enzimas secretadas por los vasos sanguíneos pueden accionar el revelado de un modelo poroso 3D para estimular la infiltración de otros tipos de la célula en el nuevo tejido.
En el futuro, estos andamios se preven como los medios de activar la comunicación “bidireccional” entre las células y los biomateriales dirigidos. Por ejemplo, las células madres encapsuladas secretarán inicialmente un conjunto específico de las enzimas que podrían accionar el desbloquear de drogas para inducir la diferenciación en un tipo especializado de la célula. Estas células nuevamente especializadas alterarán sus enzimas secretadas, apagando la salida de las drogas de la diferenciación y girando salida de un nuevo conjunto de drogas terapéuticas. Por Lo Tanto, estos biomateriales proveen de las células un ambiente dinámico que pueda responder a las fluctuaciones en bioquímica de la célula y del tejido.”
El trabajo fue utilizado en gran parte por una concesión con los Futuros Nacionales Iniciativa de Keck de las Academias y se publica en Materiales Avanzados.
“Formación de Modelo Dinámica, Tridimensional dentro de Hidrogeles Enzima-Responsivos”, K.S. Straley y S.C. Heilshorn, Materiales Avanzados, 2009, DOI: 10.1002/adma.200901865
Accesible en línea en http://doi.wiley.com/10.1002/adma.200901865 el 4 de agosto de 2009.