Een
Universiteit van Missouri Rolla- onderzoek van onderzoeker naar hoe eiwitten hechten zich aan oppervlakken kunnen leiden de eliminatie van oppervlakte-geïnduceerde trombusvorming, een fenomeen dat bekend staat om bloedklonters veroorzaken in kunstmatige bloedvaten, kleppen en aderen.
In de afgelopen acht jaar, hebben Dr Daniel Forciniti, universitair hoofddocent van de chemische en biologische engineering aan de UMR, en zijn studenten het bestuderen hoe en waarom eiwitten, met name die aanwezig zijn in menselijk plasma, adsorberen in vaste oppervlakken.
"Veel kunstmatige materialen die mensen gebruiken voor het construeren en bouwen van slagaders kunnen induceren de vorming van trombus of bloedstolsels," Forciniti zegt. "Het is dat de eerste stappen in trombusvorming bestaan uit de vorming van deze afzettingen van eiwitten op het oppervlak."
De UMR onderzoekers begonnen het project met een subsidie Whitaker Foundation en keek naar een reeks menselijke plasma-eiwitten. "Toen beseften we dat het probleem was heel complex, en als we wilden beter te begrijpen, moesten we een of andere manier te vereenvoudigen," Forciniti zegt. "We hebben de afgelopen twee jaar proberen om peptiden te synthetiseren in het lab. Ze zijn kleinere moleculen (en dus eenvoudiger) met dezelfde chemische samenstelling als het eiwit, maar ze kunnen worden aangepast aan verbeteren of verminderen van de oppervlakte-interacties. Pas nu, na twee jaar werk, zijn we in staat om voldoende hoeveelheden van deze peptiden om te beginnen kijken naar hen op oppervlakken, dat is het doel van het project. "Het huidige onderzoek wordt ondersteund door een drie-jaar, 270.000 dollar subsidie van de National Science Foundation.
Aan het begin van hun werk, gebruikten de onderzoekers een combinatie van drie afzonderlijke technieken om een "foto" van fibrinogeen gehandeld op grond van vaste oppervlakken in het water te creëren. Dit specifieke eiwit, dat wordt geproduceerd door de lever, is belangrijk omdat tijdens de normale bloedstolling proces, fibrinogeen wordt afgebroken door het enzym trombine in korte fragmenten van fibrine. Fibrine dan klompjes samen met de rode bloedcellen en bloedplaatjes aan het vormen van bloedstolsels.
Door het gebruik van atomaire-kracht microscopie bij Harvey Mudd-College in Claremont, Californië, Forciniti ontdekte dat het molecuul aanslag op oppervlakken die een zeer complexe morfologie en tal van gaten, die altijd gevuld door een oplosmiddel zijn vormen - in dit geval water.
In het Oak Ridge National Laboratories, Forciniti maakt gebruik van neutronen reflectie om te kijken naar reflectie van het molecuul het patroon van het eiwit geadsorbeerd op glas en polystyreen. De techniek laat zien dat het eiwit deposito's zacht zijn en bestaan uit verschillende lagen.
"Voor mij, een van de coolste dingen is ons onderzoek van eiwitten met behulp van adsorptie neutron reflectie in combinatie met atomaire kracht microscopie," Forciniti zegt. "Mensen hebben gepleit voor een lange tijd dat fibrinogeen monolaag vormen, wat betekent dat er is slechts een molecuul. We hebben overweldigend bewijs met behulp van deze twee technieken dat is niet waar. Eigenlijk, fibrinogeen vormen meerdere lagen die in staat zijn te bereiken in het water, tot het uiterste van het hebben van een waterlaag scheiden van de eerste laag van het oppervlak. "