Un equipo de investigación interdisciplinario de la Universidad de Lehigh ha descubierto cómo los biomateriales funcionales se basan en una capa de proteína interfacial para transmitir señales a las células vivas sobre su adhesión. proliferación y desarrollo global.

Según un artículo publicado hoy en Informes científicos , las características y propiedades a nanoescala de un sustrato subyacente no impactan directamente en la respuesta biológica de las células. Sin embargo, estas propiedades influyen indirectamente en el comportamiento celular a través de su control sobre las proteínas adsorbidas.

En el artículo, "La nanoestructura del vidrio bioactivo afecta la unión de las células óseas a través de la reestructuración de proteínas tras la adsorción, "el equipo de Lehigh demuestra que las células vivas responden a las características de la capa interfacial que surgen como consecuencia de estructuras a micro y nanoescala diseñadas en un material de sustrato. Estas estructuras infinitesimalmente diminutas tienen un impacto enorme sobre la naturaleza de las proteínas y cómo reestructurarse e interactuar electrostáticamente con el material, lo que a su vez influye en la forma en que las células se adhieren al sustrato y se desarrollan con el tiempo.

"Hay otros que han estudiado la capa de proteína interfacial, "dice Himanshu Jain, el T.L. Cátedra Diamond Distinguida en Ingeniería y Ciencias Aplicadas y Profesora de Ciencia e Ingeniería de Materiales en Lehigh, quien también se desempeña como director del Instituto de Materiales y Dispositivos Funcionales de Lehigh (I-FMD). "Pero este trabajo mostró directa e inequívocamente por primera vez cómo algunas características específicas a nanoescala del sustrato pueden impactar la estructura molecular secundaria de la interfaz proteinada que a su vez afecta la respuesta de las células que son miles de veces más grandes".

Matthias Falk se une al profesor Jain para guiar esta investigación, profesor de biología celular en la Facultad de Artes y Ciencias de Lehigh. El equipo se completa con dos estudiantes de doctorado supervisados ​​conjuntamente por Falk y Jain — Dr. Tia Kowal, quien recibió Ph.D. en Ciencias Biológicas y ahora es investigador postdoctoral en Stanford Medicine, y el autor principal, el Dr. Ukrit Thamma, quien completó su doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales y ahora es profesor en la Universidad de Tecnología King Mongkut en Bangkok, Tailandia

"Lehigh es cada vez más reconocido como un lugar donde la ciencia de equipos interdisciplinarios está echando raíces y floreciendo, "dice Jain." La creación y misión de los Institutos de Investigación Interdisciplinaria de Lehigh es una expresión estratégica de esta noción, y este proyecto es una expresión de esa noción en acción. Y el papel crucial que juegan nuestros estudiantes, con el apoyo de un amplio equipo de profesores, habla por si mismo."