Deblocați misterele interfeței Bio / Nano

Microstructuri asemănătoare florilor care se formează pe un monolit de sticlă nanoporos care prezintă pori de 31nm diametru.
Credit: Universitatea Lehigh Thamma, Kowal, Falk, Jain

Proteinele coregrafează dansul infinitezimal al celulelor vii și al biomaterialelor funcționale.

Himanshu Jain

Himanshu Jain este președinte al TL Diamond Distinguished in Engineering and Applied Science și profesor de știință și inginerie a materialelor, Universitatea Lehigh. Credit: Universitatea Lehigh

O echipă de cercetare interdisciplinară la Universitatea Lehigh a descoperit modul în care biomaterialele funcționale se bazează pe un strat proteic de interfață pentru a transmite semnale către celulele vii în ceea ce privește aderența, propagarea și dezvoltarea lor generală.

Potrivit unui articol publicat astăzi în Rapoarte științifice, Caracteristicile și proprietățile la scară nanomatică ale unui substrat de bază nu afectează în mod direct răspunsul biologic al celulelor. Cu toate acestea, aceste proprietăți afectează indirect comportamentul celulelor prin controlul lor asupra proteinelor absorbite.

În articol, „Nanostructura de sticlă bioactivă afectează legarea celulelor osoase prin restructurarea proteinelor în timpul absorbției”, echipa Lehigh demonstrează că celulele vii răspund la caracteristicile stratului de interfață care rezultă din structuri micro-și nano-scalate proiectate într-un material substrat. Aceste structuri infinitezimale au un impact extraordinar asupra naturii proteinelor și asupra modului în care sunt restructurate și interacționează electrostatic cu materialul, care la rândul său afectează modul în care celulele se atașează la substrat și se dezvoltă în timp.

Matthias Falk

Matthias Falk este profesor de biologie celulară, Departamentul de Științe Biologice, Universitatea Lehigh. Credit: Universitatea Lehigh

„Există și alții care au studiat stratul proteic interfacial”, spune Himanshu Jain, președintele TL Diamond Distinguished in Engineering and Applied Science și profesor de științe și inginerie a materialelor la Lehigh, care este, de asemenea, director al Institutului Lehigh pentru materiale și funcționalitate. Echipament (I-FMD). Dar aceasta lucrare a aratat pentru prima data in mod direct si fara echivoc modul in care anumite caracteristici specifice la scara nanometrica ale substratului pot afecta structura moleculara secundara a interfetei proteice care la randul sau afecteaza raspunsul celulelor care sunt de mii de ori mai mari.

Alături de profesorul Jain în conducerea acestui studiu se află Matthias Falk, profesor de biologie celulară la Colegiul de Arte și Științe Lehigh. Echipa este înconjurată de doi doctoranzi supravegheați în comun de Falk și Jain – Dr. Tia Kowal, care și-a luat doctoratul în Științe Biologice și este acum cercetător postdoctoral la Stanford Medicine, și autorul principal Dr. Ukrit Thamma, care și-a finalizat doctoratul în Știința și Ingineria Materialelor și este în prezent lector la Universitatea de Tehnologie King Mongk din Bangkok, Thailanda.

„Lehigh este din ce în ce mai recunoscut ca un loc în care știința echipei interdisciplinare prinde rădăcini și înflorește”, spune Jain. „Înființarea și misiunea institutelor de cercetare interdisciplinară Lehigh este o expresie strategică a acestei noțiuni – iar acest proiect este o expresie a acestei noțiuni în acțiune. “Și rolul esențial pe care îl joacă studenții noștri, cu sprijinul unei echipe largi de facultăți, vorbește de la sine.”

Pentru a afla mai multe despre cercetare, consultați articolul din 11 martie „Nanostructura bioactivă din sticlă afectează legarea celulelor osoase prin restructurarea proteinelor în timpul absorbției” în revista Nature Rapoarte științifice.

Referință: „Nanostructura de sticlă bioactivă afectează legarea celulelor osoase prin restructurarea proteinelor în timpul adsorbției” de Ukrit Thamma, Tia J. Kowal, Matthias M. Falk și Himanshu Jain, 11 martie 2021, Rapoarte științifice.
DOI: 10.1038 / s41598-021-85050-7

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nanofibrele centrifugale multifuncționale pun un nou efect asupra măștilor COVID-19

Figura (A) Ilustrația schematică a procesului de producție a nanofibrelor polimerului centrifug polimer multispinning. (B) Nanofibrele polimerice sunt rotite de sistem. O...

Arheologii găsesc dovezi din monumentele de câini domestici din Peninsula Arabică Antică

Situat în regiunea tărâmurilor Alula, în nord-vestul Arabiei Saudite, acest cimitir este acum rar construit pe pământ pentru Arabia Neolitică-Calcolitică și este un ajutor...

Pe măsură ce straturile de gheață s-au topit, nivelul mării a crescut până la 18 metri

Se știe că creșterea nivelului mării datorită schimbărilor climatice este o amenințare majoră. Noile cercetări au arătat că evenimentele anterioare de pierdere a...

Oamenii de știință identifică genele umane care luptă împotriva infecției cu SARS-CoV-2

Vedere microscopică a coronavirusului. Credit: Yeti punctat Cercetările indică controlul genelor care stimulează interferonul SARS-CoV-2 Copie Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebis au...

Noua tehnică „Mașina timpului” dezvăluită pentru măsurarea celulei

Celulele dendritice (roșii / verzi co-colorate) într-un folicul limfoid (fragment de peyer) drenează intestinul (albastru). Credit: Wang Cao și Shengbo Zhang, WEHI Utilizând o...

Newsletter

Subscribe to stay updated.