Nanotechnologia

Włókna białkowe z kurkuminy w mikroskali

Naukowcy z University Polytechnic School of Engineering z Nowego Jorku dokonali przełomu w otrzymywaniu białek formujących wyspecjalizowane włókna używane w medycynie i nanotechnologii.

Do tej pory badacze byli w stanie stworzyć nowe proteiny samoistnie formujące włókna w nanoskali, jednak ostatnio sztukę tę udało się zrealizować w mikroskali, co stanowi skok aż o rząd wielkości i przynosi całkiem nowe możliwości.

Wiele materiałów używanych przez medycynę czy nanotechnologię używa włókien białkowych o szczególnych właściwościach, np. rusztowania dla tkanek w inżynierii tkankowej lub nanoprzewody w bioczujnikach.

Jin Kim Montclare, profesor na NYC School of Enginnering wraz ze współpracownikami rozpoczęli eksperymenty w wytwarzaniu protein z kurkuminy, pomagającej leczyć raka. Udało się im wyprodukować całkiem nowe białko, wraz z hydrofobowym porem wiążącym małe molekuły. Ku ich zaskoczeniu, po inkubacji włókien przy pomocy kurkuminy, kontynuowały one proces łączenia się już nie w nano-, ale w mikroskali, co odpowiada grubości kolagenu lub pajęczyny. „Włókno w skali mikro zdolne do transportu małych molekuł, np. związków terapeutycznych lub innych materiałów, to ogromny krok naprzód”, twierdzi Montclare. Wyjaśnia również, iż biomateriały umieszczone na małych molekułach mogłyby być użyte do produkcji dwufunkcyjnych rusztowań w inżynierii tkankowej lub do wydajniejszego transportowania leków, szczególnie tych, które są mało efektywne w środowiskach wodnych. Zespół naukowców, dzięki mikroskopom, mógł zaobserwować włókna białkowe w trój wymiarze, co pozwoliło potwierdzić, że kurkumina była równomiernie rozprowadzona po całym włóknie (kurkumina świeci światłem fluorescencyjnym, gdy jest związana z białkiem strukturalnym).

Pomimo ogromnego skoku z nano- do mikroskali, badacze wierzą, że mogą wytworzyć jeszcze większe włókna. Według Montclare, następnym krokiem będą białka w miliskali, wystarczająco duże, by zobaczyć je gołym okiem. „Możliwe jest nawet wytworzenie włosa z formujących się komórek”, mówi.

Źródło artykułu

Źródło grafiki

Podobne artykuły

Naukowcy są coraz bliżej skonstruowania narzędzi białkowych do specyficznych zastosowań. Systemy biologiczne produkują niezwykłą ilość samoskładających się, funkcjonalnych narzędzi białkowych. Przykładem takich materiałów białkowych w nanoskali są rusztowania kotwiczące działania komórkowe,...
Większość ludzi jedwab kojarzy z lśniącą apaszką lub piękną, luksusową suknią. Niewielu z nich zdaje sobie sprawę, że ten, wydawałoby się, delikatny materiał jest jednym z najmocniejszych znanych tworzyw – porównywalnych ze stalą. Jedwab składa...