Natura umożliwia nanotechnice tworzenie przyszłych biomateriałów
Chitosany, z elastycznej klasy biopolimerów, posiadają doskonałe właściwości strukturalne oraz naturalne aktywne składniki do pozytywnej działalności bioregulacji. Jednakże są to nadal nieprawidłowo zdefiniowane mieszaniny, co jest powodem braku odtwarzalności w zastosowaniach biomedycznych i farmaceutycznych i przekreśla potencjalną możliwość wykorzystania ich na skalę handlową. W ramach projektu, pod nazwą "Nanotechnologie w inspirowanych biologicznie polisacharydach; biologiczne przynęty w postaci zbadanych biomateriałów wielofunkcjonalnych" (Nanobiosaccharides), koncentrowano się na medycznych i farmakologicznych zastosowaniach chitosanów charakteryzowanych w nanoskali, jak również nanocząstek bazowanych na chitosanach oraz hydrożelach fizycznych. Podejście projektu polegało na opracowaniu przynęt biologicznych w oparciu o występujące naturalnie polisacharydy. Inspirowana naturalnym materiałem przynęta przypomina częściowo naturalną strukturę, ale nie jest jej kopią ani naśladownictwem. Pozytywnym aspektem sprawy jest, iż może ona być zastosowana do wywołanie jedynie pożądanych elementów danej naturalnej reakcji, bez negatywnych reakcji ubocznych. Polisacharydy stanowią cząsteczki przenoszące pewne informacje, które reprezentują wszechstronną i różnorodną klasę polimerów. Dogłębne zrozumienie ich oddziaływania biologicznego w sensie molekularnym, a także ich złożonej i zróżnicowanej kompozycji powoduje, iż analiza i synteza są tu niezwykle wymagające. Ale okazuje się, że nanotechnologia posiada potencjał do rozszerzonej analizy i manipulacji na poziomie molekularnym w nanoskali, a być może także na poziomie pojedynczej cząsteczki. W finansowanym przez UE projekcie zamierzano wykorzystać nanotechnologie i biotechnologie do produkcji, modyfikacji i charakteryzacji inspirowanych biologicznie polisacharydów następnej generacji. Wiedza zebrana dzięki tej działalności miała na celu użyteczne wykorzystanie ich jako zrównoważonych, przyjaznych ekologicznie i bezpiecznych dla konsumenta materiałów. Naukowcy z projektu Nanobiosaccharides wygenerowali chitosany, nanocząstki i hydrożele, stosując zaawansowane chemiczne i enzymatyczne procedury o znanych trybach działania, umożliwiające otrzymywanie produktów o zdefiniowanych fizykochemicznych i biologicznych właściwościach. Rezultaty badań doprowadziły do sformułowania uniwersalnego prawa zachowania się polisacharydów polielektrolitycznych w roztworach wodnych. Zapewniło to lepsze zrozumienie roztworów polisacharydów, nanocząstek i hydrożeli fizycznych, co ostatecznie pozwoli na opracowanie niezawodnych, bazujących na wiedzy zastosowań w materiałoznawstwie i naukach przyrodniczych. W ramach innych wysiłków zajmowano się podejściem do studiowania biologicznych właściwości nanocząstek polisacharydów oraz testowaniem ich możliwości jako leków, bądź też nośników genów lub szczepionek. Partnerzy projektu Nanobiosaccharides byli więc zdolni do identyfikacji najbardziej obiecujących nanocząstek do różnych zastosowań. Takie znacznie lepsze zrozumienie powiązań struktur z funkcjami może ułatwić opracowanie nanocząstek wytwarzanych z przynęt chitosanów. To z kolei pomoże w przezwyciężeniu barier biologicznych oraz opracowaniu złożonych leków. Prace nad enzymatycznymi nanostrukturami polisacharydów umożliwiły udowodnienie zasady, iż ich oddziaływania biologiczne, a być może nawet właściwości fizykochemiczne, uzależnione są w rzeczywistości od nanostruktury. Projekt Nanobiosaccharides osiągnął wiele sukcesów w fundamentalnych badaniach i stosowanym opracowaniu, a jego działalność i użyteczne rezultaty publikowane są w międzynarodowych czasopismach naukowych. Dzięki utorowaniu drogi do badań nad nanotechnologią w zakresie polisacharydów, Unia Europejska zapewnia postępy w tej obiecującej dziedzinie funkcjonalnych, inspirowanych biologicznie materiałów.
