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Los investigadores muestran la posibilidad de mezclar dos componentes incompatibles en un nanofiber

Los investigadores rusos del centro clínico de la investigación federal del remedio fisicoquímico, del instituto de Moscú de la física y de la tecnología, y de la universidad de estado de Lomonosov Moscú mostraron la posibilidad de mezclar dos componentes incompatibles -- una proteína y un polímero -- en una fibra del electrospun. Publicado en avances del RSC, el estudio también demuestra que la estera resultante puede liberar gradualmente la proteína. Las esteras mezcladas que contienen las proteínas son prometedoras para los usos biomédicos como quemadura y los vendajes para heridas, matrices para el lanzamiento de la droga y la baja, y en la ingeniería del tejido.

Electrospinning

Las esteras de Electrospun que consisten en fibras ultrafinas tienen usos numerosos. Pueden ser utilizadas para el líquido y el gas que filtran, el cultivar de la célula, lanzamiento de la droga, como los absorbentes y matrices catalíticas, en ropa protectora, el vendaje para heridas antibacteriano, y la ingeniería del tejido.

Electrospinning es un método para fabricar micro y los nanofibers de los polímeros que implica el uso de un campo electroestático. Bajo alto voltaje de cerca de 20 kilovoltios, una caída de la solución del polímero se electrifica y estira fuera en una fibra fina una vez que la repulsión del culombio vence la tensión de superficie.

La técnica es bastante flexible y permite a un alcance de componentes ser incorporada en las esteras del electrospun: micro y nanoparticles de diversa naturaleza, nanotubes del carbono, tintes fluorescentes, drogas y agentes, polímero y mezclas antibacterianos del biopolímero. Esa manera las propiedades de las esteras se puede ajustar para ajustar un uso práctico específico.

esteras de la Polímero-proteína

Una estera del electrospun se fabrica a menudo con un polímero de la onda portadora, que asegura la formación estable de la fibra y puede incorporar componentes adicionales. Para los usos biomédicos, los polímeros biodegradables y biocompatibles se requieren generalmente, y el ácido polylactic está entre los mas comunes. El PLA se utiliza para producir el empaquetado degradable, las roscas quirúrgicas, los tornillos, y las espigas.

El mayor problema con usar el PLA en biología y remedio es su naturaleza hidrofóbica, y por lo tanto adherencia de célula pobre. Para dirigir esto, el polímero se mezcla con las proteínas, porque son no tóxicas, hidrofílicas, metabolizado naturalmente, y pueden actuar como agentes terapéuticos.

Los investigadores estudiados mezclaron las esteras que consistían en el PLA insoluble en agua y una proteína globular soluble en agua llamó la albúmina del suero vacuno, o BSA. Los experimentos en un ambiente del agua mostraron el componente de proteína que se liberará de la estera en la solución gradualmente. Específicamente, sobre la mitad de la proteína en la estera fue disuelto durante una semana. Este efecto sugiere usos posibles en la baja prolongada de drogas a base de proteínas.

Para predecir las propiedades de las esteras mezcladas, las personas tuvieron que estudiar la distribución de la proteína en ellas. La advertencia es que la mayoría de los polímeros no se mezclan bien. En un sistema del polímero-proteína-disolvente, los componentes tienden a separarse en dos soluciones. Aunque esto se aplique a las soluciones del PLA y de BSA, el electrospinning permitió que los investigadores vencieran la separación de fase en esteras. Mostraron ambos componentes para estar presentes en cada fibra con tres métodos analíticos independientes: microscopia de fluorescencia, espectroscopia de EDX, y espectroscopia de Raman.

Las esteras mezcladas polímero-proteína de Electrospun tienen muchos usos posibles. Variando la cantidad de proteína, usted puede sintonizar cómo rápidamente suceso la biodegradación de la estera. Los grupos funcionales numerosos de la proteína nos permiten modificar la superficie de la estera sujetando composiciones químicas a ella. Las esteras mezcladas a base de proteínas se podían también utilizar como filtros selectivos o para la baja prolongada de la droga, por ejemplo, en quemadura y los vendajes para heridas.”

Dmitry Klinov, co-autor del estudio

Él es investigador en el departamento molecular y de translación de MIPT del remedio y el jefe del laboratorio de nanotecnologías médicas en el centro clínico de la investigación federal del remedio fisicoquímico de la dependencia médica y biológica federal de Rusia.

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.