Prevenção da infecção, facilitando a cura: New biomateriais de seda de aranha

É um risco amplamente subestimado de infecção: Micróbios assentar sobre as superfícies de objectos indispensáveis ​​em terapia médica ou para a qualidade de vida geral. Gradualmente, eles formam uma camada densa, muitas vezes invisíveis biofilme que não pode ser facilmente removido, mesmo por agentes de limpeza, e que frequentemente é resistente a todos os antibióticos e antimicóticos. As bactérias e os fungos podem então migrar para o tecido adjacente do organismo. Como resultado, eles não só interferir com vários processos de cura, mas pode até causar infecções fatais.

Com uma abordagem de pesquisa inovador, cientistas da Universidade de Bayreuth já encontrou uma solução para este problema. Utilizando proteas de seda de aranha biotecnologicamente produzidos, eles desenvolveram um material que impede a aderência de micróbios patogénicos. Mesmo estreptococos, resistente a vários agentes antibacterianos (MRSA), têm nenhuma possibilidade de assentar sobre a superfície do material. Biofilmes crescem em instrumentos médicos, equipamentos desportivos, lentes de contacto, próteses e outros objetos do cotidiano pode, portanto, breve história.

Além disso, os materiais são concebidos para auxiliar simultaneamente a adesão e proliferação de células de origem humana na sua superfície. Se eles podem ser utilizados para, por exemplo, curativos, a substituição da pele, ou implantes, eles proativamente apoiar a regeneração do tecido danificado ou perdido. Em contraste com outros materiais que foram utilizados anteriormente para o tecido regenerado, o risco de infecção é intrinsecamente eliminado. revestimentos resistentes-microbial para uma variedade de aplicações biomédicas e técnicos são, portanto, prestes a se tornar disponíveis no futuro próximo.

Os investigadores Bayreuth têm até agora testado com sucesso a função micróbio-repelente em dois tipos de materiais de seda de aranha: em películas e revestimentos que são apenas alguns nanómetros de espessura e em estruturas de suporte de hidrogel tridimensionais que podem servir como precursores para a regeneração do tecido. "Nossas investigações até à data levaram à conclusão de que é absolutamente inovador para o futuro trabalho de pesquisa. Em particular, as propriedades micróbio repelente dos biomateriais que desenvolvemos não são baseadas em tóxicos, ou seja, não-destruição de células, efeitos. O fator decisivo em vez encontra-se em estruturas no nível nanométrico, que fazem a seda de aranha superfícies micróbio-repelente. Eles fazem com que seja impossível para patógenos para juntar-se a estas superfícies ", explica o Prof. Dr. Thomas Scheibel, que é o Presidente do Biomateriais da Universidade de Bayreuth.

"Outro aspecto interessante é que a natureza uma vez provou ser o modelo ideal para os conceitos de materiais altamente avançadas. Seda de aranha natural é altamente resistente à infestação microbiana e a reprodução destas propriedades, de uma forma biotecnológica é um break-through", acrescenta Prof. Dr.-Ing. Gregor Lang, um dos dois primeiros autores e chefe do grupo de biopolímero Processamento de pesquisa da Universidade de Bayreuth.

Nos laboratórios Bayreuth, proteas de seda de aranha foram especificamente concebidos com vários nano-estruturas, a fim de optimizar as propriedades biomedicamente relevantes para aplicações específicas. Mais uma vez, as instalações de pesquisa em rede no campus Bayreuth provaram o seu valor. Juntamente com o Instituto da Baviera Polymer (BPI), três outros institutos da Universidade de Bayreuth pesquisa interdisciplinar estava envolvido neste descoberta da pesquisa: o Centro de Bayreuth para Ciência dos Materiais e Engenharia (BayMAT), o Centro de Bayreuth para colóides & Interfaces (BZKG), e do Centro de Bayreuth para Biociências moleculares (BZKG).