Naukowcy opracowali innowacyjny typ inteligentnych powierzchni
Zespół naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego, we współpracy z badaczami z Uniwersytetu w Gandawie i Politechniki Lwowskiej, opracował innowacyjny typ inteligentnych powierzchni, które mogą znacząco poprawić działanie biosensorów oraz materiałów wykorzystywanych w hodowlach komórkowych.
To osiągnięcie odpowiada na jedno z kluczowych wyzwań współczesnej bioinżynierii: jak precyzyjnie „ustawić” na powierzchni tylko te białka, które są potrzebne, i jednocześnie zapobiec niekontrolowanemu osadzaniu się innych.
Nowatorskie rozwiązanie polega na zastosowaniu specjalnie zaprojektowanych warstw polimerowych, które pełnią podwójną funkcję. Z jednej strony skutecznie blokują przypadkowe przyłączanie się niepożądanych białek, z drugiej umożliwiają trwałe i kontrolowane wiązanie wybranego białka funkcjonalnego. Dzięki starannie dobranemu składowi polimerów badaczom udało się osiągnąć niemal całkowite wyeliminowanie niespecyficznej adsorpcji przy jednocześnie rekordowo wysokim poziomie unieruchomienia właściwego białka. Oznacza to, że powierzchnia działa dokładnie tak, jak została zaprojektowana.
Szczególnie istotne rezultaty uzyskano w przypadku przeciwciał IgG, które są podstawą działania wielu testów diagnostycznych. Ich efektywne i selektywne wiązanie z nowymi powierzchniami bezpośrednio przekłada się na lepszą czułość biosensorów i mniejsze ryzyko błędnych wyników. W praktyce może to oznaczać dokładniejsze testy medyczne, szybsze wykrywanie chorób i większą wiarygodność pomiarów w diagnostyce laboratoryjnej.
Zaawansowane analizy pozwoliły również zrozumieć, w jaki sposób przeciwciała układają się na powierzchni i które ich fragmenty odpowiadają za wiązanie. Ta wiedza ma kluczowe znaczenie praktyczne, ponieważ odpowiednia orientacja cząsteczek decyduje o tym, czy zachowują one swoją aktywność biologiczną i zdolność rozpoznawania antygenów.
Opracowane materiały okazały się także bezpieczne dla komórek, co potwierdzono w hodowlach ludzkich fibroblastów. Co więcej, włączenie dodatkowego białka wspierającego adhezję komórek jeszcze bardziej poprawiło ich zgodność biologiczną. Dzięki temu nowe powierzchnie mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w czujnikach, lecz także w inżynierii tkankowej i badaniach nad komórkami.
To osiągnięcie pokazuje, że odpowiednio zaprojektowana powierzchnia może stać się aktywnym elementem nowoczesnych technologii biomedycznych. Wyniki prac torują drogę do tworzenia bardziej niezawodnych biosensorów i zaawansowanych biomateriałów, które znajdą realne zastosowanie w diagnostyce, medycynie i badaniach biologicznych.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Czytaj też: Powodzie, które zatopiły cywilizację. Naukowcy z Oksfordu rozwiązują zagadkę sprzed 4000 lat
Grafika tytułowa: Indra Projects / Unsplash
