science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nieuw nanobiomateriaal van de zijde van een mijt met veelbelovende biomedische eigenschappen

De onderzoekers Miodrag Grbiç, en achter, Charo García en Ignacio Pérez Moreno aan de Universiteit van La Rioja (Spanje). Krediet:Universiteit van La Rioja

Een internationaal team van onderzoekers heeft een nieuw nanomateriaal ontwikkeld van de zijde geproduceerd door de Tetranychus lintearius mijt. Dit nanomateriaal heeft het vermogen om menselijke cellen binnen te dringen zonder ze te beschadigen en, daarom, heeft "veelbelovende biomedische eigenschappen".

De Natuurwetenschappelijke rapporten tijdschrift heeft een artikel gepubliceerd van een internationaal wetenschappelijk team onder leiding van Miodrag Grbiç, een onderzoeker van de universiteiten van La Rioja (Spanje), West-Ontario (Canada) en Belgrado (Servië), in het laatste nummer getiteld "The silk of gaspeldoorn spintmijt" Tetranychus lintearius vertegenwoordigt een nieuwe natuurlijke bron van nanodeeltjes en biomaterialen."

In het, onderzoekers van het Murcian Institute for Agricultural and Food Research and Development (IMIDA), het Barcelona Instituut voor Fotonische Wetenschappen, de Universiteit van West-Ontario (Canada), de Universiteit van Belgrado (Servië) en de Universiteit van La Rioja beschrijven de ontdekking en karakterisering van deze mijtzijde. Ze demonstreren ook hun grote potentieel als bron van nanodeeltjes en biomaterialen voor medisch en technologisch gebruik.

Het belang van dit nieuwe materiaal, dat beter bestand is dan staal, ultra flexibel, nano-formaat, biologisch afbreekbaar, biocompatibel en heeft een uitstekend vermogen om menselijke cellen binnen te dringen zonder ze te beschadigen, ligt in zijn natuurlijke karakter en zijn grootte (duizend keer kleiner dan mensenhaar), wat de celpenetratie vergemakkelijkt.

Detail van de zijde van de mijt gevangen in de laboratoria van de Universiteit van La Rioja (Spanje). Krediet:Universiteit van La Rioja

Deze eigenschappen zijn ideaal voor gebruik in de farmacologie en de biogeneeskunde, aangezien het biocompatibel is met organische weefsels (stimuleert celproliferatie zonder toxiciteit te veroorzaken) en, in principe, biologisch afbreekbaar vanwege zijn eiwitstructuur (het produceert geen residuen).

Onderzoeker Miodrag Grbiç, die aan het hoofd staat van de internationale groep die onderzoek heeft gedaan naar deze mijtenzijde, benadrukt "zijn enorme potentieel voor biomedische toepassingen, omdat het dankzij zijn grootte gemakkelijk zowel gezonde als kankerachtige menselijke cellen kan binnendringen", waardoor het ideaal is voor het transport van medicijnen bij kankertherapieën, evenals voor de ontwikkeling van biosensoren om pathogenen en virussen te detecteren.

De 'Riojano-bug'

Tetranychus lintearius is een endemische mijt van de Europese Atlantische kust die zich uitsluitend voedt met gaspeldoorn (Ulex europaeus). Het is ongeveer 0,3 mm groot, waardoor het kleiner is dan de komma op een toetsenbord, terwijl de sterkte van zijn zijde twee keer zo hoog is als standaard spinzijde.

Het is een zeer zeldzame soort die tot nu toe alleen in de gemeente Valgañón (La Rioja, Spanje), in Sierra de la Demanda. Het werd gevonden dankzij de medewerking van Rosario García, een botanicus en voormalig decaan van de Faculteit Wetenschap en Technologie aan de Universiteit van La Rioja, daarom noemen onderzoekers het 'de Rioja-bug' ("El Bicho Riojano").

De weerstand van de zijde geproduceerd door Tetranychus lintearius is twee keer zo groot als spinrag, een standaardmateriaal dat voor dit soort onderzoek wordt gebruikt, en sterker dan staal. Het heeft ook voordelen ten opzichte van de vezels die door de zijderups worden uitgescheiden vanwege de hogere Young's modulus, zijn elektrische lading en zijn kleinere omvang. Deze kenmerken, samen met zijn lichtheid, maken het een veelbelovend natuurlijk nanomateriaal voor technologische toepassingen.

Deze bevinding is het resultaat van werk uitgevoerd door de internationale groep onderzoekers onder leiding van Miodrag Grbiç, wie heeft het genoom van de rode spin gesequenced? Tetranychus urticae in 2011, de resultaten publiceren in Natuur.

In tegenstelling tot de rode spin ( Tetranychus urticae ), de gaspeldoorn ( Tetranychus lintearius ) produceert een grote hoeveelheid zijde. Het is gekweekt in de laboratoria van het ministerie van Landbouw en Voedselvoorziening van de Universiteit van La Rioja, onder de hoede van professor Ignacio Pérez Moreno, onderzoek laten doorgaan. Rode spinzijde is moeilijk te verwerken en heeft een lagere productiesnelheid.