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Elektrisch leitfähige Gerüste aus Albumin 

Mikroben könnten aufgrund ihrer proteinbasierten Systeme in Form von Brennstoffzellen zur Erzeugung von nachhaltiger Energie eingesetzt werden, da sie einen effizienten Elektronentransport (ET) ermöglichen. Von der Natur lernend entwickelten EU-Forscher proteinbasierte Polymere für biomedizinische Anwendungen. 
Elektrisch leitfähige Gerüste aus Albumin 
Der Elektronentransport (ET) ist wichtig für zahlreiche biochemische Prozesse, wie etwa für die Redoxreaktionen, die Katalyse und die Phosphorylierung. Das Projekt CONPILUS (In-vitro self-assembly of bacterial pilus toward understanding biological long-range electron transport and the formation of conductive polymers for tissue regeneration) erforschte weitreichende ET in zwei Arten von proteinbasierten Systemen. Das Ziel ist es, sie als Gerüste für die kardiovaskuläre und neuronale Regeneration zu verwenden.

Die Forscher nutzten das Protein Rinderserumalbumin (BSA), um Hydrogele sowie Matten zu bilden, und charakterisierten die elektrische Leitung dieser Strukturen. Beide Strukturen erwiesen sich als gute Richtungsweiser für Protonen. Das Dotieren des proteinbasierten Materials mit den Häm-Molekülen führte jedoch zu einer signifikanten Erhöhung der Leitfähigkeit aufgrund der Zugabe eines neuen ET-Mechanismus auf besagtem Material.

CONPILUS charakterisierte die morphologischen und mechanischen Eigenschaften der proteinbasierten Systeme mit und ohne Hämodotierung. Die BSA-Hydrogele mit ihren hochelastischen Eigenschaften erwiesen sich für das Herzgewebe-Engineering als besser geeignet, während die BSA-Matten die Bildung von neuronalen Netzwerken fördern.

In beiden Fällen verbesserte die Hämodotierung die Zellbefestigung und die Ausbreitung wesentlich. Mit anderen Worten gelang es den Forschern, ein stark schlagendes Hydrogel aus Kardiomyozyten sowie BSA-Matten, die vollständig mit Neuronen bedeckt sind, herzustellen.

Beeindruckend ist die Tatsache, dass das CONPILUS-Team handelsübliche BSA zur Herstellung von elektrisch leitfähigen Gerüsten einsetzte. Da die menschliche Form des Proteins leicht anstelle von BSA verwendet werden kann, können sich Gerüste aus solchen Proteinen als unschätzbar für Gewebe-Engineering, Krankheitsmodellierung, nachhaltige Energiegewinnung und Arzneimitteltests erweisen.

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Schlüsselwörter

Elektrisch leitfähige Gerüste, Elektronentransport, CONPILUS, Rinderserumalbumin, Hydrogel, Hämodotierung, Gewebe-Engineering  
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