Scaffold elettricamente conduttivi ottenuti tramite l’albumina
Il trasporto di elettroni è essenziale per numerosi processi biochimici quali reazioni redox, catalisi, e fosforilazione. Il progetto CONPILUS (In-vitro self-assembly of bacterial pilus toward understanding biological long-range electron transport and the formation of conductive polymers for tissue regeneration) ha chiarito il trasporto di elettroni a lunga distanza in due tipi di sistemi basati sulle proteine. L’obiettivo era quello di utilizzare tali sistemi come scaffold per la rigenerazione cardiovascolare e neuronale. I ricercatori hanno utilizzato la proteina bovina sieroalbumina (BSA) per formare idrogel e fibre, caratterizzando quindi la conduzione elettrica di queste strutture. Entrambe le strutture hanno rivelato di essere buoni conduttori di protoni. Tuttavia, drogando il materiale proteico con molecole di emina è stato possibile raggiungere un significativo aumento della conducibilità elettrica dovuto all’aggiunta di un nuovo meccanismo di trasporto degli elettroni attraverso il materiale. Il progetto CONPILUS ha ampiamente caratterizzato le proprietà morfologiche e meccaniche dei sistemi basati sulle proteine, con e senza il drogaggio tramite emina. Grazie alle proprietà altamente elastiche, gli idrogel BSA hanno dimostrato di essere più adatti per l’ingegneria tissutale cardiaca, mentre le fibre BSA hanno promosso la formazione di reti neuronali. In entrambi i casi, il drogaggio tramite emina ha significativamente migliorato l’adesione cellulare e la diffusione. In altre parole, i ricercatori hanno prodotto con successo un idrogel con forte pulsazione composto da cardiomiociti, così come fibre BSA interamente coperte da neuroni. È importante sottolineare il fatto che il team di ricerca del progetto CONPILUS abbia utilizzato proteine BSA disponibili in commercio, per produrre gli scaffold elettricamente conduttivi. Poiché la forma umana della proteina può facilmente essere usata al posto della BSA, gli scaffold ottenuti da tali proteine potrebbero rivelarsi preziosi nelle applicazioni di ingegneria tissutale, in ambito di modellizzazione delle malattie, nella produzione di energia pulita e nei test antidroga.
