Elikagai hondarretatik 3D inprimaketaz aldamioak ekoizteko proteinan eta kitinan oinarritutako biomaterial berria ari dira garatzen.
Iturri alternatiboetatik, txibihezurretatik, besteak beste, kitina nola lor daitekeen ikertzen ari dira, batetik, eta proteinatan oinarritzen diren biomedikuntzarako materialen ekoizpenean indargarri gisa duen erabilera baliozkotzen, bestetik.
Kontserba industriaren hondakinak erabiltzen dituzte lehengaitzat ikerketan eta, haietatik abiatuz, kitina eta proteina lortzeko prozesu optimizatua garatzea espero dute. Kitina eta proteina horiek aplikazio ugari izan ditzakete, oso propietate interesgarriak baitituzte: biobateragarritasuna eta biodegradagarritasuna, besteren artean. Askotariko formatutako materialak lor daitezke, gainera, hala nola, hautsak, pelletak, filmak, hidrogelak, e.a.
Indargarri gisa erabil daiteke kitina, proteinatan oinarritutako biomedikuntzarako hidrogelak lortzeko. Material porotsuak dira hidrogelak, ur askokoak eta elastikotasun eta erresistentzia handia ematen dieten sare molekularrez osatuak. Biomedikuntzan erabiltzeko nahitaezkoak diren biobateragarritasun, biodegradagarritasun eta zitotoxikotasunarekin lotutako zenbait baldintza espezifiko betetzen dituzte. Oso emaitza onak lortu dira proteina hidrogeletan indargarri gisa txibihezurretatik lortutako kitina erabilita.
Proteinaz egindako produktua lortzea, oso arina eta erresistentea, zeinetan zelulak atxiki eta hazten diren da helburua. Aplikazio espezifiko bakoitzak behar dituen propietateen arabera eraldatzeko proteinak zelan desnaturaliza daitezkeen ikertu dute azken urteetan eta birnaturalizatu ondoren, biobateragarri izaten jarraitzen dute eta ez dute errefusik eragiten.
Helburuetako bat da ehun biologikoen antzeko hidrogelak formulatzeko material berriak garatzea; beraz, hidrogel horiek propietate jakin batzuk izan behar dituzte, adibidez, zelula edo farmakoekin elkarrekintzan jarduteko.
Aldamio (scaffold) berritzaileak ekoizteko proteinan eta kitinan oinarritutako material berria garatzea da asmoa, zeinak, egokia izan behar duen Fused Deposition Modeling (FDM) teknologia, injekziozko bioinprimaketa eta estrusiozko bioinprimaketa bidezko fabrikazio aditiboz egiteko.
3D egiturak ekoizteko material berriak garatu behar dira, ez bakarrik materialaren ezaugarriei erreparatuz, baita ordenagailuz lagundutako teknika industrialen bidez erabiltzeko bideragarritasunari erreparatuta ere. Erronka ez dago bakarrik inprimagailuen teknologian, baizik eta inprimagailu horiek elikatzeko erabiltzen diren materialetan ere.
Proteinatan oinarritutako materialak lortutakoan hainbat baldintza bete behar dituzte ehun-ingeniaritzan erabili ahal izateko:
- Ehunekin biobateragarri izatea.
- Biodegradagarritasun kontrolatua izatea ehuna birsortzen denean haien tokia har dezan.
- Organismoan kontrako erantzunak saihesteko zitotoxikoak ez izatea.
- Aplikazio mota bakoitzerako behar diren propietate mekanikoak izatea.
- Porositate eta morfologia egokiak izatea zelulen hazkundea bultzatzeko eta metabolitoen, nutrienteen eta molekula bioaktiboen garraioa errazteko, bai scaffoldaren barnean, bai scaffoldaren eta ingurunearen artean.
Ehun-ingeniaritzarako scaffoldak ekoizteko erreakzio baldintza moderatuak erabiliz propietate kimiko, fisiko eta biologikoak modulatu eta kontrolatu behar dira, proteina termoplastikozko geruza bat beste baten gainean segidan jarrita scaffolda osatu arte. Abiapuntuko abantaila gisa, proteinatan oinarritutako materialak biobateragarriak eta biodegradagarriak dira.
Naturako material berriztagarri ugarienetako bat da kitina eta produktu biodegradagarriak ekoizteko aukera ugari ematen ditu. Bigarren polimero natural ugariena da zelulosaren atzetik eta, besteak beste, intsektuen, araknidoen eta krustazeoen exoeskeletoa osatzen du.
Kitinan aberats diren elikagaigintzako azpiproduktuei kimika berdearen printzipioetan oinarritutako berariazko tratamendua eginda, industrian gaur egun erabiltzen diren tekniken bidez prozesatzeko moduko biomaterialak lor daitezke.
Iturria: UPV/EHU prentsa bulegoa: Biomedikuntzan erabiltzeko aldamioak, txibihezurretatik abiatuta
Erreferentzia bibliografikoa
Versatile soy protein films and hydrogels by the incorporation of β-chitin from squid pens (Loligo sp.), Green Chemistry, 19, 5923-5931. DOI: 10.1039/C7GC02982A