Zabezpieczająca nanopowłoka z wyciągiem z lukrecji

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Nanomateriał z wyciągiem z lukrecji można wykorzystać do ochrony biologicznych komponentów urządzeń medycznych oraz implantów podczas sterylizacji.

Jak tłumaczy Joachim Koch z Instytutu Badań Biomedycznych we Frankfurcie nad Menem, coraz częściej w implantach/urządzeniach medycznych wykorzystuje się farmakologicznie aktywne białka, przeciwciała i inne biomolekuły. Sterylizacja za pomocą promieniowania beta lub gamma albo toksycznego tlenku etylenu (oksiranu) może je uszkodzić. Procedury te prowadzą do wysokiego transferu energii i zmiany zwinięcia białek (które przypisuje się m.in. utracie wiązań wodorowych czy przesunięciu ładunków). Połączenie promieniowań beta i gamma, tlenu oraz wody ułatwia powstawanie szkodliwych rodników tlenowych. Z drugiej jednak strony posługiwanie się niesterylizowaną aparaturą czy implantami oznacza spore ryzyko zakażenia.

Istotnym składnikiem nanopowłoki niemiecko-austriackiego zespołu jest kwas glicyryzynowy z korzenia lukrecji gładkiej. W przeciwieństwie do innych metod stabilizujących, w tym przypadku nie uciekano się do pomocy cukrów, alkoholi cukrowych czy białek, które mogą interferować z aktywnością biologiczną urządzenia, nie zapobiegając przy tym denaturacji białek w czasie sterylizacji. Zamiast tego roztwór NC (od ang. nano-coating) zawiera biokompatybilne małe cząsteczki i kwas glicyryzynowy, które po wysuszeniu tworzą na powierzchni ochronną warstwę.

Akademicy przetestowali nanopowłokę, sprzęgając i stabilizując przeciwciała na porowatej powierzchni poliuretanowej. Tego rodzaju system można wykorzystać w roli implantu terapeutycznego, ograniczającego stan zapalny wywołany nadpobudliwością układu odpornościowego poważnie chorych osób. Okazało się, że po potraktowaniu promieniowaniem ani nanopowłoka, ani białka nie ulegały uszkodzeniu, a aktywność urządzenia zostawała zachowana (mimo zastosowania napromienienia próbek dawką ≥ 25 kGy, utrzymano zarówno strukturalną, jak i funkcjonalną integralność przeciwciał).

Receptura nanopowłoki może teraz być wdrożona przy produkcji ulepszonych urządzeń biofunkcjonalizowanych, np. implantów kości, stentów naczyniowych czy pokryć ran [...] - podsumowuje Koch.