Mimetizando as propriedades aderentes dos mexilhões, capazes de formar uma cola sobre superfície lisa, cientistas do instituto de pesquisa RIKEN no Japão fixaram com sucesso uma molécula biologicamente ativa à superfície de um titânio, metal usado em articulações artificiais e implantes dentários, por exemplo. As descobertas podem possibilitar o desenvolvimento de novos materiais para crescimento celular e, assim, mais implantes dentários com mais benefícios biologicamente.
Quanto ao funcionamento e compatibilidade, as realizações da natureza são raramente compatíveis pela ciência. Os mexilhões, por exemplo, podem fixar-se em quase todas as superfícies devido a uma certa proteína, L-dopa, capaz de aderir de modo bem forte às superfícies mais lisas como cerâmica ou metal.
Imitar a natureza, o caminho da biocompatibilidade
Com inspiração nessa característica em particular, os cientistas japoneses procuraram imitar a a natureza com o objetivo de obter biocompatibilidade em aplicações médicas. “Nós pensamos que poderia ser interessante tentar usar várias técnicas para aderir uma proteína ativa biologicamente—no nosso caso escolhemos fator de crescimento semelhante à insulina-I, um promotor de proliferação celular— a uma superfície de titânio, como a utilizada em implantes”, explicou Chen Zhang do RIKEN Nano Medical Engineering Laboratory.
Utilizando uma combinação de tecnologia do DNA recombinante e tratamento com tirosinase, os pesquisadores foram capazes de criar uma proteína híbrida que continha partes ativas do fator de crescimento e L-dopa. Em experimentos adicionais, o grupo foi capaz de confirmar que as proteínas colaram fortemente à superfície do titânio e permaneceram fixadas, mesmo quando o metal foi lavado em tampão fostato salino, uma solução de base aquosa.
Uma cola naturalmente poderosa
“Isso é similar às propriedades poderosas de aderência dos mexilhões, que pode manter-se fixado ao material metálico mesmo debaixo d’água”, disse Zhang. De acordo com o Dr. Yoshihiro Ito, líder do grupo de Emergent Bioengineering Materials Research Team do RIKEN Center for Emergent Matter Science, essa modificação do processo universal pode ser utilizada com outras proteínas também e talvez permita a produção de novos materiais para crescimento celular, com aplicações potenciais em sistemas de cultura celular e medicina regenerativa.
O estudo, intitulado “A bioorthogonal approach for the preparation of a titanium-binding insulin-like growth-factor-1 derivative by using tyrosinase”, foi publicado on-line em 6 de julho na revista Angewandte Chemie International Edition antes da versão impressa.
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