Crean material similar a un músculo

Científicos en Canadá crearon un material artificial con las mismas propiedades de resistencia y elasticidad de un músculo.

Los investigadores de la Universidad de Columbia Británica desarrollaron un polímero que reproduce las propiedades de la titina, el compuesto responsable de otorgar la elasticidad a los músculos.

Tal como señalan los científicos en la revista Nature, el material podría potencialmente ser aplicado en el campo de la ingeniería de tejidos e implantado en el cuerpo como un "andamio" para ayudar a la regeneración y reparación muscular.

La titina, también llamada conectina, es la proteína más grande del cuerpo humano y juega un papel fundamental en la contracción muscular.

La titina funciona como un "resorte" molecular que es responsable de la elasticidad pasiva de un músculo. Está compuesta de proteínas individuales plegadas conectadas por varias secuencias de polímeros.

Como caucho

La versión artificial desarrollada por los científicos parece una cadena de cuentas y es unas 100 veces más pequeña que la titina natural.

Los científicos crearon el nuevo biomaterial conectando los polímeros para formar el compuesto parecido al caucho.

Según los investigadores, el material posee una alta capacidad de elasticidad a baja presión y una alta resistencia a alta presión, ambas características que otorgan las propiedades extensión y recuperación a los músculos.

"Una cualidad de las proteínas similares a la titina es que pueden desplegarse cuando se les aplica una fuerza de estiramiento para disipar energía y evitar el daño a los tejidos causado por la extensión excesiva", afirma el profesor John Gosline, otro de los autores del estudio.

"Nosotros logramos replicar una de las características más especiales que poseen los tejidos musculares, pero no todas", agrega.

Pero el científico señala que las propiedades mecánicas de estos biomateriales pueden ser perfeccionadas para producir biomateriales que posean una amplia variedad de características útiles, como por ejemplo la simulación de distintos tipos de músculos.

Además, dice, el material está totalmente hidratado y es biodegradable.

Contra lesiones.

Entre las potenciales aplicaciones de nuevo biomaterial está la curación de desgarres u otras lesiones del tejido muscular, ya que podría actuar como un andamio elástico que injertado en el cuerpo podría permitir que creciera nuevo tejido a través de la herida.

Bajo las condiciones biológicas normales, cuando ocurre un desgarre mayor de un centímetro en un tejido muscular éste no se "reconecta" por sí sólo, explican los investigadores.

Por eso, el nuevo material sería muy útil para ayudar en ese proceso de curación porque actuaría como un "puente" firme y plegable permitiendo que el nuevo tejido vuelva a conectarse.

Y como el material es biodegradable sólo permanecería el tiempo necesario dentro del cuerpo, disolviéndose y sin causar efectos secundarios, afirman los científicos.

El proceso de producción de la proteína sintética es similar al cultivo de bacteria en el laboratorio, con la diferencia de que tiene que ser purificada.

Pero los científicos subrayan que todavía deberán comprobar si el material es compatible con el tejido humano.

 Fuente: http://www.bbc.co.uk/mundo/ciencia_tecnologia/2010/05/100507_polimero_musculos_men.shtml

Como ir al mecánico


--------------página oficial de la universidad

Media Release | May. 5, 2010

UBC researchers design new biomaterial that mimics muscle elasticity

University of British Columbia researchers have cast artificial proteins into a new solid biomaterial that very closely mimics the elasticity of muscle.
The approach, detailed in the current issue of the journal Nature, opens new avenues to creating solid biomaterials from smaller engineered proteins, and has potential applications in material sciences and tissue engineering.
“There are obvious long-term implications for tissue engineers,” says Hongbin Li, associate professor in the Dept. of Chemistry. “But at a fundamental level, we’ve learned that the mechanical properties we engineer into the individual proteins that make up this biomaterial can be translated into useful mechanical properties at the larger scale.”
Li, Canada Research Chair in Molecular Nanoscience and Protein Engineering, and UBC colleague John Gosline, professor in the Dept. of Zoology, engineered the artificial proteins to mimic the molecular structure of titin.
Titin – also known as connectin – is a giant protein that plays a vital role in the passive elasticity of muscle. The engineered version-which resembles a chain of beads-is roughly 100 times smaller that titin.
The resulting rubber-like biomaterial showed high resilience at low strain and was tough at high strain — features that make up the elastic properties of muscles.
“A hallmark of titin-like proteins is that they unfold under a stretching force to dissipate energy and prevent damage to tissues by over-stretching,” says Gosline. “We’ve been able to replicate one of the more unique characteristics exhibited by muscle tissues, but not all of them.”
The mechanical properties of these biomaterials can be fine-tuned, providing the opportunity to develop biomaterials that exhibit a wide range of useful properties – including mimicking different types of muscles. The material is also fully hydrated and biodegradable.

UBC researchers Shanshan Lv, Daniel Dudek, Yi Cao and MM Balamurali also contributed to the study.

This research is supported by the Canadian Institutes of Health Research, the Canada Research Chairs program, the Canada Foundation for Innovation, the Michael Smith Foundation for Health Research, and the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.

 Fuente: http://www.publicaffairs.ubc.ca/2010/05/05/ubc-researchers-design-new-biomaterial-that-mimics-muscle-elasticity/