داروهای تجدید پذیر مدتهاست که به دنبال راه های موثر برای بازگرداندن یا جایگزینی اندام های آسیب دیده است و داربست های اندام به عنوان سنگ بنای این تلاش ظهور کرده اند. این چارچوب های سه بعدی پشتیبانی ساختاری از رشد سلول و تشکیل بافت را فراهم می کنند، که به عنوان قالب هایی برای بازسازی دقیق تر عمل می کنند، موفقیت داربست نه تنها به معماری آن بستگی دارد، بلکه همچنین به توانایی آن برای برقراری ارتباط فعال با این دستورالعمل های مصنوعی است که در آن، محققان به طور قابل اعتماد به طور چشمگیری بهبود می توانند به طور دقیق و با استفاده از طریق از این مواد پروبیوتیک، به طور دقیق، به طور دقیق، به طور دقیق، به طور دقیق، به طور دقیق، به طور دقیق، و با استفاده کنند، به طور دقیق، به طور چشمگیری، و با استفاده از طریق بهبود عملکرد های سازگار با استفاده از طریق تقویت توالی های مکانیکی، به طور چشمگیری، به طور چشمگیری، به طور قابل توجهی، از طریق تقویت عناصر بالینی، و ساختار های سازگار با استفاده از طریق تقویت کننده ای از طریق تقویت کننده ای، بهبود عملکرد های سازگار با استفاده از طریق تقویت کننده ای از طریق تقویت کننده ای از طریق تقویت کننده ای از طریق تقویت عناصر سازگار با استفاده از طریق تقویت عناصر سازگار با استفاده از آن، می توانند به طور چشمگیری، عملکرد های مکانیکی

پپتیدهای مصنوعی چیست؟

پپتیدهای مصنوعی زنجیره های کوتاه اسیدهای آمینه تولید شده از طریق سنتز شیمیایی هستند، به طور معمول از 2 تا 50 باقی مانده در طول. برخلاف پروتئین های طبیعی که از منابع بیولوژیکی استخراج می شوند، پپتیدهای مصنوعی با استفاده از سنتز پپتید جامد (SPPS)، اجازه می دهد کنترل دقیق بر توالی، خلوص و اصلاحات.

طراحی آنها اغلب دامنه های عملکردی موجود در پروتئین های اضافی سلولی (ECM) ، عوامل رشد یا مولکول های چسبندگی سلول را تقلید می کند ، زیرا آنها بسیار کوچکتر از پروتئین های طولانی هستند ، پپتیدهای مصنوعی پایدارتر ، کم ایمنی و آسان تر هستند تا بر داربست ها قرار گیرند. آنها همچنین می توانند با اسیدهای آمینه غیر طبیعی یا شیمیایی برای اتصال خاص سایت ، خلاف این شکاف سیگنالی که در محیط زیست پیچیده است ، مهندسی شوند.

نقش پپتیدهای مصنوعی در عملکرد Scaffold

عملکرد Scaffold شامل تغییر سطح داربست یا توده ای برای انتقال نشانه های بیولوژیکی خاص است. پپتیدهای مصنوعی به عنوان عوامل بسیار کارآمد عمل می کنند زیرا آنها می توانند به طور پیوسته پیوند داده شده یا به طور فیزیکی بر روی طیف وسیعی از مواد داربست، از جمله پلیمر های طبیعی (collactive، فیبرین، آلجینات) و پلیمر مصنوعی (GAPL، بازسازی، هنگامی که این سلول های پپتیدی متصل می شوند، و سپس این سلول های زنده را متمایز می کنند.

مکانیسم عمل بستگی به توالی پپتید دارد. بسیاری از پپتیدها به عنوان واجد شرایط برای گیرنده های سطح سلول مانند integrins عمل می کنند، که باعث ایجاد آبشارهای سیگنال سازی داخل سلولی می شوند. دیگران عوامل رشد یا آنزیم ها را برای ایجاد یک محیط میکرو پویا با انتخاب پپتید مناسب، محققان می توانند داربست ها را برای برنامه های خاص سفارشی کنند - به عنوان مثال، ترویج رشد عصبی در داربست یا تشویق پچ های قلبی.

انواع پپتیدهای مصنوعی مورد استفاده

ده ها تن از فولات پپتید برای عملکرد داربست مورد بررسی قرار گرفته اند.در زیر برخی از گسترده ترین دسته های مطالعه و امیدوار کننده هستند:

  • پپتیدهای RGD: ، اسید آرگون-به طور منظم (RGD) است که به طور گسترده ای استفاده می شود، انواع اتصال آگوتاسیون سلولهای سلولهای سلولهای فیبرین، vitronectin، و دیگر پروتئین های ECM، و اتصال به طور گسترده ای در سلولهای فیبروفور، از جمله گیرنده های بنیادی.
  • ISWTV و YIGSR: این توالی ها از laminin مشتق شده اند، یک جزء کلیدی از غشای زیرزمین، IKGV گسترش محیط زیست را ترویج می کند و به طور گسترده در داربست های بازسازی عصبی استفاده می شود. YIGSR از چسبندگی سلول های سلول های سلول های سلول های پیل و مهاجرت، به ویژه برای سلول های ⁇ al و سلول های عصبی، هر دو در حال توسعه و آسیب های عصبی حیاتی هستند.
  • ارزیابی با فعالیت عامل رشد: توالی های کوتاه که تقلید دامنه های گیرنده از عوامل رشد (به عنوان مثال، VEGF، BMP-2، EGF) می تواند پاسخ های سلولی خاص را بدون بی ثباتی پروتئین های تمام طول تحریک کند، به عنوان مثال، پپتید مشتق شده از ووپاتی رشد پایان (VEological) باعث بهبود استخوان می شود، در حالی که یک پپتید هورمون BMPte-2 را ترویج می کند.
  • پپتید KDI [دره از فیبروز-inhibiting مولکول ⁇ inininininininininininybiting، توالی اسید-aspartic-isoleucine (KDI) در کاهش تشکیل بافت اسکار وعده داده است که در هنگام قرار دادن داربست برای تاندون یا ترمیم قلب.
  • پپتیدهای قابل بازیافت (به عنوان مثال، فلزکلمات ماتریسی، هنگامی که به اتصال داربست متصل می شوند، آنها را قادر می سازد تا از طریق سلول های مخفی شده (به عنوان مثال، فلزloپروتئیناز ماتریس، MMP) جدا شوند.

مزایای استفاده از پپتیدهای مصنوعی

تغییر عصاره های ECM طبیعی به پپتیدهای مصنوعی چندین مزیت ملموس برای طراحی داربست به ارمغان می آورد:

  • ویژگی های بالا برای سلول های هدف و پروتئین.[۱۰] با کنترل دقیق توالی اسید آمینه، محققان می توانند گیرنده های خاصی را در حالی که از اثرات هدف گذاری اجتناب می کنند، درگیر کنند.این باعث کاهش انواع سلول های ناخواسته و بهبود دقت پاسخ مجدد می شود.
  • از اصلاح برای تنظیم پاسخ های بیولوژیکی. پپتیدها می توانند با بازوهای فضایی، برچسب های فلورسنت یا عوامل پیوند متقابل ترکیب شوند.آنها همچنین می توانند در نسبت های تعریف شده ترکیب شوند (به عنوان مثال، مخلوط کردن چسبندگی و پپتیدهای رشد) برای ایجاد سطوح چند منظوره.
  • خطر کاهش ایمنی در مقایسه با پروتئین های طبیعی.[[۱۰] اجزای ECM طبیعی اغلب آلودگی های مشتق شده از حیوانات یا اپیستوژنیک را حفظ می کنند.
  • تولید موثر و مقیاس پذیر سنتز پپتید جامد فاز یک تکنولوژی بالغ است که می تواند کیلوگرم های پپتید را در کسری از هزینه پروتئین های رتینوئی تولید کند.
  • ثبات و عمر قفسه را تضمین می کند.[۱۰] پپتیدهای FLT:1 کمتر مستعد تخریب از پروتئین هستند و بسیاری از آنها می توانند به عنوان پودرهای به طور منظمophized برای سال ها ذخیره شوند.

چالش ها و محدودیت ها

با وجود وعده های آنها، پپتیدهای مصنوعی یک پاناسا نیستند.چندین موانع باید برای استفاده کامل از پتانسیل خود مورد توجه قرار گیرند:

  • دلبستگی و جهت گیری پایدار. به سادگی پوشش یک داربست با پپتید اغلب منجر به جذب فیزیکی ضعیف و جهت گیری تصادفی، که می تواند بی تحرکی زیستی را از طریق شیمیدانان قوی (به عنوان مثال، تیول-مردانه، شیمی کلیک) ترجیح داده می شود، اما پیچیدگی را اضافه می کند (به عنوان مثال، جهت گیری، برای جلوگیری از قرار دادن سلول های فعال است.)
  • ] آزاد و تخریب کنترل شده پپتیدها را می توان با آنزیم ها یا هیدروlyzed در طول زمان، در برخی از برنامه ها، انتشار سریع مطلوب است (به عنوان مثال، جذب سلول های التهابی در اوایل)، اما در برخی دیگر، ارائه طولانی مدت مورد نیاز است.
  • ]Potential for immunoogenicity در حالی که پپتیدهای مصنوعی به طور کلی کمتر از پروتئین ها ایمنی دارند، دولت تکراری یا پروتزهای بالا می توانند پاسخ های ایمنی مانند PEGylation یا استفاده از اسیدهای D-amino را تحریک کنند، اما در تست های عصبی دقیق است.
  • پیچیدگی عملکردی را محدود می کند.[۱۰] یک مول پپتید منفرد تنها می تواند یک تابع را تقلید کند، در حالی که ECM طبیعی سیگنال های زیادی را به شیوه ای فضایی و تنظیم شده ارائه می دهد. ترکیب چندین پپتید در یک الگوی کنترل شده یک منطقه فعال از تحقیقات است.
  • دسترسی و ترخیص در داربست ضخیم، پپتیدها ممکن است به طور یکنواخت توزیع نشده باشند، علاوه بر این، قطعات پپتید محلول که از داربست می توانند اثرات خارج از هدف را در صورت ورود به جریان خون داشته باشند.

مسیر های آینده

این زمینه به سمت سیستم های به طور فزاینده پیچیده ای حرکت می کند که پپتیدهای مصنوعی را با تکنولوژی های پیشرفته ساخت ادغام می کند:

  • پپتیدهای چند منظوره و هوشمند. محققان در حال طراحی پپتیدهایی هستند که به نشانه های محیط زیست پاسخ می دهند - به عنوان مثال، پپتیدهای حساس pH که تحت شرایط اسیدی (معمولا در التهاب) یا توالی های آنزیمی که تنها در جبهه شفا فعال می شوند، می توانند داربست هایی را که به طور پویا برای روند دوباره سازگار می شوند، فعال کنند.
  • Integration با پرینت سه بعدی بیولوژیکی Bioinks حاوی ⁇ های عملکردی پپتید برای چاپ داربست های مخصوص بیمار توسعه یافته اند، این اجازه می دهد تا الگوی فضایی پپتیدهای مختلف، ایجاد مناطق برای vascularization، تشکیل استخوان، یا بهبود بافت نرم در یک ساختار واحد.
  • کشف پپتیدی با نفوذ بالا.[۱۰] کتابخانه های هزاران نوع پپتید را می توان در تراشه یا در دستگاه های میکروفلوئیدیک برای شناسایی توالی با قدرت اتصال مطلوب، خاص بودن، یا فعالیت سیگنالینگ ماشین یادگیری سرعت این فرآیند را با پیش بینی تعاملات پپتید-receptor.
  • ترجمه بالینی و مسیرهای نظارتی. به عنوان داربست های عملکردی پپتید به سمت کارآزمایی های انسانی حرکت می کنند، سازمان های نظارتی نیاز به نشان دادن روشن ایمنی و روش های اثربخشی استاندارد برای مشخص کردن تراکم پپتید، جهت گیری و ثبات ضروری خواهد بود.
  • ترکیب با دیگر استراتژی های عملکردی زیستی. پپتیدها اغلب در کنار مولکول های دیگر مانند گلوکوستاگlycans (به عنوان مثال، هگزافین، اسید هیالورونیک) یا عوامل رشد آهسته انتشار برای ایجاد اثرات هم افزایی استفاده می شود.

برای اینکه در یک مسیر عمیق تر به سمت نمونه های خاص و برنامه های خود بروید، خوانندگان می توانند به بررسی های مراجعه کنند یا مقالات اخیر در مجلات مانند ]ScienceDirect [FLT3 و طبیعت بررسی اکتشاف دارو [FLT5:5: علاوه بر این،] منابع کاربردی برای طراحی بیوLT6 را فراهم می کند.

پپتیدهای مصنوعی در حال حاضر تغییر داده اند که چگونه محققان به عملکرد داربست اندام نزدیک می شوند، با ارائه یک ابزار تنبل، تکثیر و مقیاس پذیر سیگنال های بی فعال، آنها ایجاد داربست هایی را که نه تنها از بازسازی بافت مستقیم پشتیبانی می کنند، در حالی که چالش های مربوط به ثبات، ارائه و پیچیدگی، نوآوری های مداوم در طراحی پپتید و فن آوری های ساخت همچنان به فشار دادن مرزهای مصنوعی با نیاز به بازسازی بافت های مکانیکی، در طراحی مجدد، و عملکرد مجدد، در بدن، در عناصر و بازسازی استخوان های سازگار هستند.