Ekonomi

Penemuan perubahan bentuk biomedis baru

Big News Network

[ad_1]

Georgia [US], 8 Januari (ANI): Terbuat dari kolagen sintetis, para ilmuwan dari Universitas Emory telah mengembangkan bahan nano baru yang dapat memicu pengangkatan bentuk dari lembaran ke tabung dan kembali dengan cara yang dapat dikontrol. Alat tersebut diklaim memiliki berbagai aplikasi biomedis, dari pengiriman obat pelepasan terkontrol hingga rekayasa jaringan juga.

The Journal of American Chemical Society mempublikasikan gambaran tentang nanomaterial yang berbentuk lembaran 10.000 kali lebih tipis dari lebar rambut manusia, terbuat dari kolagen sintetis. Secara alami, kolagen yang terjadi adalah protein paling melimpah pada manusia, membuat bahan baru itu secara intrinsik kompatibel secara biologis.

Vincent Conticello, penulis senior temuan dan profesor kimia biomolekuler Emory berkata, “Untuk pertama kalinya, kita dapat mengubahnya dari lembaran menjadi tabung dan kembali hanya dengan memvariasikan pH, atau konsentrasi asam, di lingkungannya.” Kantor Emory of Technology Transfer telah mengajukan paten sementara untuk nanomaterial.

Kolagen adalah protein struktural utama dalam jaringan ikat tubuh, seperti tulang rawan, tulang, tendon, ligamen, dan kulit. Ini juga melimpah di pembuluh darah, usus, otot, dan di bagian tubuh lainnya.

Kolagen yang diambil dari mamalia lain, seperti babi, terkadang digunakan untuk penyembuhan luka dan aplikasi medis lainnya pada manusia. Laboratorium Conticello adalah satu dari hanya sekitar beberapa lusin di seluruh dunia yang berfokus pada pengembangan kolagen sintetis yang cocok untuk aplikasi dalam biomedis dan teknologi kompleks lainnya. Biomaterial perancang sintetis seperti itu dapat dikontrol dengan cara yang tidak dapat dilakukan oleh kolagen alami.

“Sejauh 30 tahun yang lalu, menjadi mungkin untuk mengontrol urutan kolagen. Namun, bidang ini telah benar-benar mengambil uap, selama 15 tahun terakhir karena kemajuan dalam kristalografi dan mikroskop elektron, yang memungkinkan kami menganalisis struktur dengan lebih baik. pada skala nano, “kata Conticello.

Pengembangan material nano pengubah bentuk baru di Emory adalah ‘kecelakaan yang tidak disengaja’ menurut para peneliti.

Protein kolagen terdiri dari tiga heliks serat yang membungkus satu sama lain seperti tali beruntai tiga. Untaiannya tidak fleksibel, kaku seperti pensil, dan mereka menyatu erat dalam susunan kristal.

Lab Conticello telah bekerja dengan lembaran kolagen yang dikembangkannya selama satu dekade. “Lembaran adalah kristal dua dimensi yang besar, tetapi karena cara kemasan peptida, ia seperti sekelompok pensil yang digabungkan menjadi satu,” Conticello menjelaskan. Setengah pensil dalam bundel memiliki ujungnya mengarah ke atas dan setengah lainnya memiliki ujung penghapus mengarah ke atas.

Conticello ingin mencoba memperhalus lembaran kolagen sehingga setiap sisi dibatasi pada satu fungsi. Untuk mengambil analogi pensil lebih jauh, satu permukaan lembaran akan menjadi semua titik awal dan permukaan lainnya akan menjadi penghapus. Tujuan akhirnya adalah mengembangkan lembaran kolagen yang dapat diintegrasikan dengan perangkat medis dengan membuat satu permukaan kompatibel dengan perangkat dan permukaan lainnya kompatibel dengan protein fungsional dalam tubuh.

Namun, ketika para peneliti merekayasa jenis permukaan yang terpisah ini menjadi lembaran kolagen tunggal, mereka terkejut mengetahui bahwa hal itu menyebabkan lembaran menggulung seperti gulungan. Mereka kemudian menemukan bahwa transisi perubahan bentuk dapat dibalik – mereka dapat mengontrol apakah lembaran itu datar atau digulung hanya dengan mengubah pH larutan yang ada. Mereka juga menunjukkan bahwa mereka dapat menyesuaikan lembaran untuk berubah bentuk pada tingkat pH tertentu dengan cara yang dapat dikontrol pada tingkat molekuler melalui desain.

Conticello berkata, “Itu membuka potensi untuk menemukan cara untuk memuat terapi ke dalam tabung kolagen di bawah kondisi laboratorium yang terkontrol. Tabung kolagen kemudian dapat disetel untuk membuka dan melepaskan molekul obat yang dikandungnya setelah ia memasuki lingkungan pH a sel manusia. ” (ANI)

Author : Togel Sidney