Una imagen de microscopio electrónico de barrido muestra las "escalas, ”Aproximadamente una docena de los cuales podrían caber en el período al final de una oración. Crédito:Tian lab / Universidad de Chicago
Las escamas son el material elegido por los animales, desde pangolines hasta peces:son personalizables, amigable con el agua, fuerte pero flexible, y fácil de arreglar cuando está dañado.
A los científicos les gustaría recrear esta estructura única, pueden imaginar usos desde implantes médicos hasta productos electrónicos flexibles, pero ha resultado difícil usar materiales no orgánicos. Pero investigadores de la Universidad de Chicago han publicado un concepto para utilizar un mineral natural llamado calcita para "hacer crecer" escamas que pueden adherirse a materiales blandos. La configuración podría algún día servir como implantes impermeables para reforzar huesos o articulaciones.
Actualmente, los cirujanos utilizan estructuras hechas de polímeros sintéticos, pero si bien son fáciles de esculpir, pueden degradarse con el tiempo. Para un reemplazo, En cambio, el equipo de UChicago comenzó con dos materiales que son compatibles con el cuerpo.
La silicona es flexible, material gomoso que se utiliza a menudo en implantes quirúrgicos porque no reacciona con el tejido humano. La calcita es un mineral duro común que muchas almejas y ostras usan en sus conchas (estrellas relacionado con las estrellas de mar, usar calcita en sus ojos, al igual que los antiguos trilobites). Afortunadamente, una de las especialidades de Asst. El laboratorio de química del profesor Bozhi Tian combina materiales duros y blandos a nivel molecular.
Una ilustración muestra cómo las "mancuernas, "(en gris) se engancha en la capa de silicona azul en un extremo y crece en la capa de piel en la parte superior, que fija el implante en su lugar. Crédito:Tian lab / Universidad de Chicago
En un artículo publicado el otoño pasado en Comunicaciones de la naturaleza , Tian y sus colaboradores diseñaron un sistema de minúsculos ganchos de dos extremos, hecho de calcita, que pueden "crecer" de silicona a tejido para fijarse en su lugar.
"La silicona por sí sola no inmovilizará los componentes del tejido, y la calcita sola es demasiado rígida, pero la combinación de los dos funciona muy bien, "Dijo Tian." El resultado es una estructura que es fuerte y flexible ".
Las diminutas estructuras, cada uno del tamaño de un glóbulo rojo, tienen forma de mancuernas. Un extremo se engancha en la silicona; el otro sobresale de la superficie. El equipo intentó colocar encima una tira de tejido cultivado en laboratorio. Las pesas recogieron calcio de las células y crecieron en el tejido, fijándose en su lugar.
Una característica interesante es que el implante podría fabricarse con "ganchos" solo en lugares muy específicos. "Este método es particularmente útil para la adhesión biológica, donde desea aplicar su pegamento con mucha moderación para evitar interferir en el cuerpo más de lo necesario, "dijo Jaeseok Yi, un becario postdoctoral y el primer autor de este artículo.
