Proteinlerin Biyo-Malzemeler ile Koreografisi
Fotoğraf : 31 nm çapında gözeneklere sahip nano-gözenekli bir cam monolit üzerinde oluşan “çiçek benzeri” mikro yapılar. Kaynak: Lehigh Üniversitesi, Thamma, Kowal, Falk, Jain.
Lehigh Üniversitesi’ndeki çok disiplinli bir araştırma ekibi, işlevsel biyo-malzemelerin adezyon özelliklerine, proliferasyonlarına ve genel gelişimlerine bağlı olarak ara bir protein katmanının canlı hücrelere sinyal iletmek adına ne kadar etkili olabileceğini ortaya çıkartmıştır.
Scientific Reports dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, bir substratın nano ölçekli olması ve diğer önemli özellikleri, hücrelerin biyolojik tepkisini doğrudan etkilememektedir. Ancak bu özellikler, yüzeye tutunma eğilimi göstermiş proteinler üzerindeki işlevleri sayesinde hücre davranışını dolaylı olarak etkileyebilmektedirler.
Lehigh ekibi çalışmalarında, bir substrat malzemesine dönüştürülen mikro ve nano ölçekli yapıların sonucu olarak ortaya çıkan ara tabakaya canlı hücrelerin tepki verdiğini göstermişlerdir. Son derece küçük olan bu yapılar, proteinlerin doğası üzerinde muazzam bir etkiye sahiptirler. Kendilerini yeniden yapılandırabilir ve bir materyal ile elektrostatik olarak etkileşime girebilirler. Böylece hücrelerin substrata bağlanma ve zaman içerisinde gelişme şeklini etkilemektedirler.
Lehigh Üniversitesi, Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Bölümü’nde seçkin bir unvana sahip olan, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Profesörü ve aynı zamanda Lehigh Fonksiyonel Malzemeler ve Cihazlar Enstitüsü’nün (I-FMD) direktörü Himanshu Jain “İç yüzey protein katmanları ile çalışan başkaları da var. Ancak bu çalışma, substratın nano ölçekli özelliklerinin, protein içeren katmanın ikincil moleküler yapısını nasıl etkileyebileceğini ve bunun ile de binlerce kat daha büyük hücrelerin tepkisini nasıl etkileyebileceğini ilk kere doğrudan ve açık bir biçimde gösterdi,” demiştir.
Bu çalışma Profesör Jain rehberliğinde; Lehigh Sanat ve Bilim Koleji’nde Hücre Biyolojisi Profesörü olan Matthias Falk, şu anda Stanford Tıp Fakültesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan ve Biyolojik Bilimler alanında doktora derecesini alan Tia Kowal ve son olarak doktorasını Malzeme Bilimi ve Mühendisliği alanında tamamlayan ve şu anda Tayland’ın Bangkok kentindeki King Mongkut Teknoloji Üniversitesi’nde öğretim görevlisi olan baş yazar Ukrit Thamma, sayesinde gerçekleştirilmiştir.
Jain “Lehigh, disiplinler arası takım biliminin kök saldığı ve geliştiği bir yer olarak giderek daha fazla tanınmaktadır. Lehigh’in Disiplinlerarası Araştırma Enstitülerinin oluşturulması ve misyonu, bu görüşün stratejik kanıtı iken bu proje de eylem hâlindeki bir göstergesidir. Öğrencilerimizin güçlü bir fakülte ekibinin desteği ile oynadıkları can alıcı rol, kendi adına konuşabilmektedir,” demiştir.
Makaleyi görüntülemek için “Biyoaktif Camın Nano-yapısı, Proteinlerin Yüzeye Tutunarak Yeniden Yapılandırılması Yolu İle Kemik Hücresi Davranışını Etkiler” buraya tıklayın.
Kaynak: phys.org
