Tecnologia Científica

Protea­nas coreografam a dança infinitesimal de células vivas e biomateriais funcionais
De acordo com um artigo publicado hoje na Scientific Reports , as caracteri­sticas e propriedades em nanoescala de um substrato subjacente não afetam a resposta biológica das células diretamente.
Por Lehigh University - 11/03/2021


Microestruturas "semelhantes a flores" formando-se sobre um mona³lito de vidro nanoporoso com poros de 31 nm de dia¢metro. Crédito: Lehigh University, Thamma, Kowal, Falk, Jain

Uma equipe de pesquisa interdisciplinar da Lehigh University desvendou como os biomateriais funcionais dependem de uma camada de protea­na interfacial para transmitir sinais a s células vivas sobre sua adesão, proliferação e desenvolvimento geral.

De acordo com um artigo publicado hoje na Scientific Reports , as caracteri­sticas e propriedades em nanoescala de um substrato subjacente não afetam a resposta biológica das células diretamente. No entanto, essas propriedades influenciam indiretamente o comportamento celular por meio de seu controle sobre as protea­nas adsorvidas.

No artigo, "A nanoestrutura do vidro bioativo afeta a fixação das células ósseas por meio da reestruturação da protea­na após a adsorção", a equipe de Lehigh demonstra que as células vivas respondem a s caracteri­sticas da camada interfacial que surgem como consequaªncia de estruturas em escala micro e nano projetadas em um material de substrato . Essas estruturas infinitesimalmente minaºsculas tem um enorme impacto sobre a natureza das protea­nas e como elas se reestruturam e interagem eletrostaticamente com o material, o que por sua vez influencia a maneira como as células se fixam ao substrato e se desenvolvem ao longo do tempo.

"Ha¡ outros que estudaram a camada de protea­na interfacial ", diz Himanshu Jain, o TL Diamond Distinguished Chair em Engenharia e Ciências Aplicadas e Professor de Ciência de Materiais e Engenharia em Lehigh, que também atua como diretor do Instituto de Materiais e Dispositivos Funcionais de Lehigh (I-FMD). "Mas este trabalho mostrou direta e inequivocamente pela primeira vez como algumas caracteri­sticas especa­ficas em nanoescala do substrato podem impactar a estrutura molecular secunda¡ria da interface proteinada que por sua vez afeta a resposta das células que são milhares de vezes maiores."

Matthias Falk, professor de Biologia Celular da Lehigh's College of Arts and Sciences, se juntou ao professor Jain na orientação desta pesquisa. A equipe écompletada por dois alunos de doutorado supervisionados conjuntamente por Falk e Jain - Dr. Tia Kowal, que recebeu Ph.D. em Ciências Biola³gicas e agora éum pesquisador de pa³s-doutorado na Medicina de Stanford, e o autor principal Dr. Ukrit Thamma, que concluiu seu doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais e agora éprofessor da Universidade de Tecnologia King Mongkut em Bangkok, Taila¢ndia.

"Lehigh écada vez mais reconhecido como um lugar onde a ciência da equipe interdisciplinar estãose enraizando e florescendo", diz Jain. "A criação e a missão dos Institutos de Pesquisa Interdisciplinar de Lehigh éuma expressão estratanãgica dessa noção - e este projeto éuma expressão dessa noção em ação. E o papel crucial que nossos alunos desempenham, com o apoio de uma ampla equipe de professores, fala por si são . "

 

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