חדש עצמית הרכבה הידרוגנים חלב עשוי להחזיק יישומים רבים עבור ביו-רפואה

Anonim

מתן תרופות בבטחה ובדייקנות הוא עניין רב לחוקרים, וכמובן, לאנשים הזקוקים להם. אז הוא שחזור פונקציה לחלקי גוף פגומים. ג 'ין ק מונטקלאר, פרופסור להנדסה כימית biomolecular בבית הספר Tandon בניו יורק להנדסה, נקטה צעד גדול לקראת הפגישה של שתי המטרות הללו.

המעבדה שלה פיתחה לאחרונה פולימר חלבון - במיוחד קופולימר של חלבון מהונדס חלבון - זה יכול להרכיב עצמית לתוך הידרוגלים, רשתות סופג של שרשראות פולימר טבעי או סינתטי. כמפורט במאמר שפורסם ב Biomacromolecules, חומרים אלה יכולים לשמש כדי לקבל סמים לחלק גוף ממוקד, כגון הברך; ובתחום הרפואה המתחדשת והנדסת רקמות, המשתמשת בתאים, בהנדסה וביוכימיקלים כדי לשפר או להחליף תאים, רקמות או איברים אנושיים.

החלק החשוב ביותר של עבודתה, היא אומרת, "מנסה ליצור הידרוגלים, זה לא הישג טריוויאלי". מדענים הצליחו בעבר לייצר הידרוגים מפולימרים סינתטיים; לעומת זאת, אלה מהונדסים במעבדה מונטקלאר עבור חלבון הנדסה ועיצוב נגזרות הטבע הם מתכלה. להנדרוגנים חלבוניים מהונדסים יתרונות פוטנציאליים רבים: הם חומרים ביולוגיים מצוינים משום שהם גמישים בצורתם ובגודלם, ובמקרה של ההידרוגלים של מונטקלאר, הם יכולים להתחבר למולקולה קטנה או לתרופה, ובכך להגן עליה מפני השפלה.

לאחר ביצוע החלבונים, הוסיף מונטקלארה כורכומין, תרכובת כימית טבעית שנמצאה בכורכום, אשר עשויה להפחית את הנפיחות ולעזור להקל על כאבים ודלקות, וכן לשמש למלחמה בסרטן. המרכיבים נאספו בעצמם לג'ל שמילא את הכורכום.

"שלנו הם הידרוג'ים הראשונים חלבון עם שלמות מכנית מתוכננת כדי להיות מסוגל לתמצת תרופות ספציפיות- מקרב אותם קרוב יותר לשימוש ביישומים ביו", אומר מונטקלאר. כי הם ג 'ל רך, הם הזרקת פוטנציאלי והוא יכול להיות חדורים עם תרופות או תאים שיכולים להחליף ניתוח להקלת כאב. "זה יכול לחולל מהפכה בטיפול", היא מוסיפה. "זה שנים למטה, אבל זה המקום שבו הראש שלי הולך". הידרוגלים יכולים להיות שימושיים במיוחד בתיקון סחוס פגום, השפעה כואבת של אוסטאוארתריטיס, אשר משפיעה על 30 מיליון אמריקאים, מספר צפוי להכפיל יותר עד שנת 2040.

שימוש פוטנציאלי נוסף בהידרוגנים בחלבון הוא בריפוי גנטי, שבו הגנים הרגילים מחליפים את אלה החסרים או הפגומים כדרך לתיקון הפרעות גנטיות. ההידרוגלים יכולים ללכוד גנים וחומצות גרעין ולהשתמש בהם לטיפול בבעיות גנטיות. זה ייקח יותר מחקר, מציין מונטקלאר, כי החומר שבו הם עובדים כיום הוא נייטרלי ויהיה חייב להיות חיובי לטעון אינטראקציה עם חומצה גרעין טעונה שלילית על ריפוי גנטי לעבוד.

המעבדה של הצעדים הבאים כוללים culturing סוגים ספציפיים של תאים כדי לראות אם הם יכולים לשמש עבור פיגומים לגדול רקמה מסוימת. המטרה היא להיות מסוגל לגדל ג'לים להיות תואם תקיפות או שלמות מכנית עם חלק הגוף הם מכוונים, כגון סחוס.

menu
menu