Titânio vira biotitânio com proteína artificial

Redação do Site Inovação Tecnológica -  22/08/2016

Biotitânio

Com base em insights coletados de pesquisas de ciência básica com mexilhões - que são capazes de ligar-se fortemente até mesmo a superfícies muito lisas graças a proteínas especiais - cientistas japoneses conseguiram conectar moléculas biologicamente ativas a uma superfície de titânio.

Com isto, torna-se possível iniciar a fabricação de uma nova geração de implantes médicos com melhor biocompatibilidade, eventualmente com mecanismos ativos de regeneração dos tecidos à sua volta.

O trabalho partiu de descobertas anteriores de que os mexilhões ligam-se a superfícies lisas graças a uma proteína, chamada L-DOPA - curiosamente, essa mesma proteína opera nos seres humanos como um precursor da dopamina, além de estar envolvida em tratamentos para a doença de Parkinson.

Proteína sintética

Usando uma combinação de tecnologia de DNA recombinante e um tratamento com tirosinase (precursora da melanina), Chen Zhang e colegas do Instituto Riken sintetizaram uma proteína híbrida com partes ativas da L-DOPA e do fator de crescimento 1 (IGF-1), similar à insulina - um promotor da proliferação celular.

[Imagem: Chen Zhang et al. - 10.1002/anie.201603155]

Os testes mostraram que a proteína sintética dobra-se normalmente e mantém o IGF-1 ativo, funcionando normalmente. Graças à incorporação da L-DOPA, a proteína artificial ligou-se fortemente à superfície de titânio, permanecendo ligada mesmo quando o metal foi lavado com solução salina tamponada com fosfato.

"Isto é similar às fortes propriedades de cola dos mexilhões, que permanecem fixos aos materiais metálicos mesmo embaixo d'água," disse Zhang.

A equipe se prepara agora para testar os efeitos do biotitânio em implantes, inicialmente em animais de laboratório.

Bibliografia:

A Bioorthogonal Approach for the Preparation of a Titanium-Binding Insulin-like Growth-Factor-1 Derivative by using Tyrosinase
Chen Zhang, Hideyuki Miyatake, Yu Wang, Takehiko Inaba, Yi Wang, Peibiao Zhang, Yoshihiro Ito
Angewandte Chemie
DOI: 10.1002/anie.201603155