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Os pesquisadores mostram a possibilidade de misturar dois componentes incompatíveis em um nanofiber

Os pesquisadores do russo do centro clínico da pesquisa federal da medicina física-química, do instituto de Moscovo da física e da tecnologia, e da universidade estadual de Lomonosov Moscovo mostraram a possibilidade de misturar dois componentes incompatíveis -- uma proteína e um polímero -- em uma fibra do electrospun. Publicado em avanços do RSC, o estudo igualmente demonstra que a esteira resultante pode gradualmente liberar a proteína. As esteiras misturadas que contêm proteínas são prometedoras para aplicações biomedicáveis como a queimadura e os molhos esbaforidos, matrizes para a entrega da droga e a liberação, e na engenharia do tecido.

Electrospinning

As esteiras de Electrospun que consistem em fibras ultrafine têm aplicações numerosas. Podem ser usados para o líquido e o gás que filtram, cultivo da pilha, entrega da droga, como sorbents e matrizes catalíticas, no vestuário de protecção, no molho esbaforido do antibacteriano, e na engenharia do tecido.

Electrospinning é um método para a fabricação micro e os nanofibers dos polímeros que envolve o uso de um campo electrostático. Sob uma alta tensão de aproximadamente 20 quilovolts, uma gota da solução do polímero torna-se electrificada e estica-se para fora em uma fibra fina uma vez que a repulsa do culômbio supera a tensão de superfície.

A técnica é razoavelmente flexível e permite uma escala dos componentes de ser incorporada em esteiras do electrospun: micro e nanoparticles da natureza diferente, os nanotubes do carbono, tinturas fluorescentes, drogas e agentes, polímero e misturas anti-bacterianos do biopolymer. Essa maneira as propriedades das esteiras pode ser ajustada para caber uma aplicação prática específica.

esteiras da Polímero-proteína

Uma esteira do electrospun é frequentemente manufacturado com um polímero do portador, que assegure a formação estável da fibra e possa incorporar componentes adicionais. Para aplicações biomedicáveis, os polímeros biodegradáveis e biocompatible são exigidos geralmente, e o ácido polylactic está entre os mais comuns. O PLA é usado para produzir o empacotamento degradable, roscas cirúrgicas, parafusos, e pinos.

O maior problema com utilização do PLA na biologia e na medicina é sua natureza hidrofóbica, e conseqüentemente adesão de pilha deficiente. Para endereçar este, o polímero é misturado com as proteínas, porque são nontoxic, hidrófilos, metabolizado naturalmente, e podem actuar como agentes terapêuticos.

Os pesquisadores estudados misturaram as esteiras que consistem no PLA água-insolúvel e uma proteína globular solúvel em água chamou a albumina de soro bovino, ou o BSA. As experiências em um media da água mostraram o componente de proteína a ser liberado gradualmente da esteira na solução. Especificamente, sobre a metade da proteína na esteira foi dissolvido sobre uma semana. Este efeito sugere aplicações possíveis na liberação prolongada de drogas proteína-baseadas.

Para prever as propriedades das esteiras misturadas, a equipe teve que estudar a distribuição da proteína nelas. A advertência é que a maioria de polímeros não misturam bem. Em um sistema do polímero-proteína-solvente, os componentes tendem a separar em duas soluções. Embora isto se aplicasse às soluções do PLA e do BSA, electrospinning permitiu que os pesquisadores superassem a separação de fase nas esteiras. Mostraram que ambos os componentes a estar presente em cada fibra com três métodos analíticos independentes: microscopia de fluorescência, espectroscopia de EDX, e espectroscopia de Raman.

As esteiras misturadas polímero-proteína de Electrospun têm muitas aplicações possíveis. Variando a quantidade de proteína, você pode ajustar como rapidamente a biodegradação da esteira acontece. Os grupos funcionais numerosos da proteína permitem-nos de alterar a superfície da esteira anexando compostos químicos a ela. as esteiras misturadas Proteína-baseadas podiam igualmente ser usadas como filtros selectivos ou para a liberação prolongada da droga, por exemplo, na queimadura e em molhos esbaforidos.”

Dmitry Klinov, co-autor do estudo

É um pesquisador no departamento molecular e Translational de MIPT da medicina e na cabeça do laboratório de nanotecnologia médicas no centro clínico da pesquisa federal da medicina física-química da agência médica e biológica federal de Rússia.

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.