Biomedicina

SEDA DESTINADA A BIOMEDICINA

La seda de origen natural es una proteína, un biomaterial que puede ser aprovechado en el campo de la salud y el de los alimentos gracias a su biocompatibilidad y biodegradabilidad. Su versatilidad como material y la elevada resistencia mecánica que presenta la catalogan como un material de alto potencial en la generación de estructuras 2D y 3D para un sinfín de aplicaciones. Estas estructuras se estudian para todo tipo de usos, desde films protectores de alimentos, micro y nanodispositivos de sensado, transportadores de medicamentos, vacunas y hasta la generación de órganos artificiales mediante la ingeniería de tejidos.

Aún cuando la especie de gusano de seda Bombyx mori desde donde se obtienen los monofilamentos de seda para la industria textil es la misma especie que se utiliza en el campo de la Biomedicina, la forma en que la seda es empleada difiere radicalmente. Los capullos de seda, en vez de ser devanados para obtener los filamentos de seda, son procesados para obtener una solución acuosa de la proteína de seda (fibroína de seda) a partir de la cual se pueden generar diferentes estructuras como films, bloques, esponjas micro-porosas, nano-fibras, espumas, etc. Estas estructuras, cuando se emplean por ejemplo en la construcción de ambientes similares a las arquitecturas extra-celulares de los tejidos vivos dañados, sirven de sostén y señalización espacial en Ingeniería de tejidos para la adhesión, crecimiento, diferenciación, proliferación y migración de células indiferenciadas, que serán las responsables de generar nuevo tejido sano, al tiempo que el andamiaje inicial de seda irá siendo bio-degradado y reemplazado por el nuevo tejido generado. (ver link pdf)

La seda consta de dos proteínas

La fibroína constituye el 70% del peso del capullo. Es una proteína polimérica y lineal, con regiones amorfas y otras cristalinas, siendo la proporción en la que se presenten estas ultimas lo que le confieren la resistencia mecánica característica. Esta es la fuente del biomaterial principal que se usa en procesos diferentes a los relacionados con la industria textil. (ver link)

La sericina a su vez, es una proteína de estructura globular, cuya función envolver y mantener unido al filamento de la fibroína para lograr la construcción de la estructura del capullo. La sericina es desechada en el proceso textil, pero tiene aplicaciones secundarias en cosmética y en medicina.

#Porqué

#Porqué | Seguimos aprendiendo sobre la seda. La Dra en biomedicina Valeria Bosio nos explica los orígenes y usos de este material.

Publicado por Televisión Pública Argentina en Lunes, 28 de mayo de 2018

La fibroína de seda

Es biodegradable, pero en general a un ritmo más lento que otros biomateriales orgánicos, lo que permite una mejor consolidación de los tejidos. Estos procesos de biodegradación pueden ser controlables en el tiempo de acuerdo al tipo de proceso de obtención de la fibroína de seda reformulada (distintos largos de cadena de la proteína final), el tipo de estructura 2D o 3D a obtener y el método por el cual se generaron estas estructuras. Así, estas estructuras pueden degradarse por ataques enzimáticos una vez en el organismo en tiempos que van desde el orden de segundos hasta años.

Es biocompatible, lo que la habilita a participar y contribuir al campo de la biomedicina con productos de administración oral, transdérmica, vía implantes y hasta inyectables.*

Presenta gran resistencia mecánica a la tensión mientras que al mismo tiempo demuestra flexibilidad.*

Posee gran versatilidad en tanto el tipo de estructuras que pueden construirse a partir de este biomaterial, con características mecánicas y estructurales totalmente diferentes: nanopartículas, micro y nano-fibras esponjas, films, solución líquida, geles, espumas, bloques sólidos, etc.*

Aplicaciones en nuestro país

En Argentina se comienza con una línea de investigación y desarrollo en el año 2017 de la mano de la Dra. Valeria Bosio, Investigadora en CONICET, Bioquímica y Doctora en Química de la UNLP y Doctora en Biomedicina de l’UNAM (Francia), quien se encuentra liderando el Proyecto de Investigación – Desarrollo e innovación en Biomateriales de osteosíntesis a base de seda de origen natural. Esta línea de investigación se origina gracias a sus estudios de posdoctorado en el TERC (Tissue Resource Center de la Tufts University) en Boston y pasantías en la Universidad de Harvard (Cambridge), y hoy el proyecto se nutre de un equipo interdisciplinario de médicos, bioingenieros, biotecnólogos y bioquímicos que se encuentran trabajando en nuestro país en un consorcio entre tres unidades ejecutoras de CONICET: el CINDEFI (Centro de Biotecnología Aplicada, UNLP-CONICET) el IMeTTyB (Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería, Universidad Favaloro-CONIET) y el IIMT (Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Universidad Austral- CONICET). El mismo tiene como objetivo el uso de la seda para el desarrollo de matrices 3D que emulen la matriz extra-celular del tejido óseo sano para la facilitar la adhesión, crecimiento, diferenciación, proliferación y migración de células originalmente indiferenciadas que se recluten en el sitio del tejido del paciente que haya sufrido daño.

Actualmente las experimentaciones se están llevando a cabo in vitro, en cultivos celulares y en animales de experimentación.*

 

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