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I ricercatori mostrano la possibilità di mescolamento delle due componenti incompatibili in un nanofiber

I ricercatori russi dal centro clinico della ricerca federale di medicina fisico-chimica, dall'istituto di Mosca di fisica e della tecnologia e dall'università statale di Mosca di Lomonosov hanno mostrato la possibilità di mescolamento delle due componenti incompatibili -- una proteina e un polimero -- in una fibra del electrospun. Pubblicato negli avanzamenti di RSC, lo studio egualmente dimostra che la stuoia risultante può rilasciare gradualmente la proteina. Le stuoie mescolate che contengono le proteine stanno promettendo per le applicazioni biomediche come ustione e le fasciature, matrici per la consegna della droga e la versione e nell'assistenza tecnica del tessuto.

Electrospinning

Le stuoie di Electrospun che consistono delle fibre ultrafine hanno numerose applicazioni. Possono essere utilizzate per liquido e gas che filtrano, la coltura delle cellule, la consegna della droga, come gli assorbenti e matrici catalitiche, nel vestiario di protezione, nel condimento antibatterico della ferita e nell'assistenza tecnica del tessuto.

Electrospinning è un metodo per da costruzione micro- e i nanofibers dai polimeri che comprende l'uso di un campo elettrostatico. Nell'ambito di un'alta tensione di circa 20 chilovolt, un calo della soluzione del polimero è elettrificato ed allunga fuori in una fibra sottile una volta che la repulsione di coulomb sormonta la tensione superficiale.

La tecnica è equo flessibile e permette ad un intervallo delle componenti di essere compresa nelle stuoie del electrospun: micro- e nanoparticelle della natura differente, nanotubes del carbonio, tinture fluorescenti, droghe ed agenti, polimero e miscele antibatterici del biopolimero. Quel modo i beni delle stuoie può essere regolatoe per misura un'applicazione pratica specifica.

stuoie della Polimero-proteina

Una stuoia del electrospun è spesso fabbricata con un polimero dei portafili, che assicura la formazione stabile della fibra e può comprendere le componenti supplementari. Per le applicazioni biomediche, i polimeri biodegradabili e biocompatibili sono richiesti solitamente e l'acido polilattico è fra più comuni quei. Il PLA è usato per produrre l'imballaggio degradabile, i thread chirurgici, le viti ed i perni.

Il problema principale con utilizzare il PLA nella biologia e nella medicina è la sua natura idrofoba e quindi aderenza difficile delle cellule. Per indirizzare questo, il polimero è mescolato con le proteine, perché sono non tossiche, idrofile, metabolizzato naturalmente e possono fungere da agenti terapeutici.

I ricercatori studiati hanno mescolato le stuoie che consistono del PLA insolubile in acqua e una proteina globulare solubile in acqua ha chiamato l'albumina di siero bovino, o BSA. Gli esperimenti in un media dell'acqua hanno mostrato la componente proteica da scaricare gradualmente dalla stuoia nella soluzione. Specificamente, circa la metà della proteina nella stuoia è stato dissolto durante una settimana. Questo effetto suggerisce le applicazioni possibili nella versione prolungata delle droghe a base di proteine.

Per predire i beni delle stuoie mescolate, il gruppo ha dovuto studiare la distribuzione della proteina loro. L'avvertimento è che la maggior parte dei polimeri non si mescolano bene. In un sistema del polimero-proteina-solvente, le componenti tendono a separare in due soluzioni. Sebbene questo si applichi alle soluzioni di BSA e di PLA, electrospinning ha permesso che i ricercatori sormontassero la separazione di fase in stuoie. Hanno mostrato entrambe le componenti per essere presenti in ogni fibra con tre metodi analitici indipendenti: microscopia di fluorescenza, spettroscopia di EDX e spettroscopia di Raman.

Le stuoie mescolate polimero-proteina di Electrospun hanno molte applicazioni possibili. Variando la quantità di proteina, potete sintonizzare quanto velocemente la biodegradazione della stuoia accade. I numerosi gruppi funzionali della proteina ci permettono di modificare la superficie della stuoia fissando i composti chimici a. Le stuoie mescolate a base di proteine hanno potuto anche essere utilizzate come filtri selettivi o per la versione prolungata della droga, per esempio, in ustione e nelle fasciature.„

Dmitry Klinov, co-author dello studio

È un ricercatore al dipartimento molecolare e di traduzione di MIPT della medicina ed al capo del laboratorio delle nanotecnologie mediche al centro clinico della ricerca federale di medicina fisico-chimica dell'agenzia medica e biologica federale della Russia.

Source:
Journal reference:

Pavlova, E., et al. (2020) The miscibility and spatial distribution of the components in electrospun polymer–protein mats. RSC Advances. doi.org/10.1039/C9RA10910B.