El diseño de bioandamios ofrece a los bioingenieros una mayor flexibilidad cuando se trata de ingeniería de tejidos y biomedicina. Los sistemas que utilizan péptidos autoensamblados pueden crear una variedad de materiales. Los péptidos beta se han convertido especialmente en una herramienta clave en la construcción de biomateriales más robustos. Estas moléculas sintéticas imitan la estructura de pequeñas proteínas, pero están protegidos contra procesos que degradan los péptidos naturales. Un nuevo estudio ha ampliado lo que podemos hacer con estos hábiles péptidos.

Por primera vez, Los investigadores han demostrado que es posible unir péptidos beta autoensamblados en diferentes moléculas orgánicas. Publicado en Bioingeniería APL , El estudio muestra que las moléculas que anteriormente habían planteado desafíos a los bioingenieros ahora se pueden utilizar para fabricar nuevos tipos de biomateriales. El equipo probó diferentes compuestos unidos a péptidos beta para producir una variedad de beta-foldameros, incluido un andamio en el que podrían crecer las células nerviosas.

Estructuralmente Los aminoácidos son grupos de átomos de carbono unidos por un grupo amina en un lado, un grupo ácido por el otro, y unido a varios residuos que les confieren propiedades únicas a cada uno. En naturaleza, la mayoría se conocen como alfa aminoácidos, lo que significa que solo un átomo de carbono mantiene juntas todas estas partes. Los beta aminoácidos dividen el trabajo entre dos átomos de carbono.

En péptidos beta, el carbono adicional hace que las moléculas sean más resistentes contra las enzimas que rompen los péptidos en el cuerpo. Los péptidos beta también pueden autoensamblarse. Un bioingeniero simplemente necesita limitar el extremo amino de los péptidos beta, y ellos mismos construirán las moléculas pegajosas.

"Nos sorprendió bastante que un péptido muy pequeño aún pudiera ensamblarse, a pesar de que había algo en el medio, "dijo Mark Del Borgo, un autor en el papel.

"Algo interesante de estos es que dependen completamente de la secuencia, "Dijo Del Borgo." No importa cómo estén hechos, se ensamblan completamente por su cuenta ".

El equipo investigó moléculas de enlace flexibles y rígidas para el relleno de sus beta-foldadores, centrándose en el ácido arginilglicilaspártico (RGD). Esta secuencia de péptido alfa que se encuentra en la matriz extracelular actúa como una plantilla para colocar las células correctamente a medida que comienzan a diseminarse.

Usando beta-foldadores con RGD en el centro, el equipo construyó una malla en la que cultivaron una red de neuronas. Descubrieron que las neuronas conducen correctamente los impulsos entre sí y comparten información.

Para Del Borgo y su equipo, Las estructuras basadas en péptidos beta podrían proporcionar el bioandamiaje para las mallas cerebrales que pueden ayudar a coordinar el crecimiento de las neuronas después de que un paciente sufre un derrame cerebral o una lesión cerebral traumática. A continuación, el grupo planea investigar cómo los biosandamios pueden ayudar a tratar los déficits neurológicos de los ratones con estas condiciones.