Titan, lehký a přitom tvrdý a mimořádně odolný kov, se docela často používá v medicíně. Nalezl uplatnění například při výrobě umělých kloubů nebo třeba zubní implantátů. Pro živé tkáně není nijak nebezpečný, ale sám o sobě pochopitelně postrádá některé základní biologické vlastnosti kostní nebo zubní tkáně, kterou má nahradit.
Badatelé japonského výzkumného institutu RIKEN se inspirovali u mlžů slávek, které jsou nejen jedlé, ale také se dovedou mimořádně pevně připojit třeba i ke kovovému podkladu. Mlži k tomu využívají speciální proteiny z takzvaných byssových žláz. Japonští vědci vytvořili nanostrukturovaný, biologicky aktivní titanový povrch tak, že k němu navázali biologicky aktivní molekuly. Dalším krokem by teď mohly být titanové implantáty s biologicky významnými funkcemi.
Pro vývoj tohoto biologicky aktivního povrchu byl klíčový dřívější objev mechanismu, díky němuž se slávky dovedou tak skvěle přilepit ke hladkým podkladům. Ústřední roli v tom hraje protein L-DOPA, o němž se zjistilo, že může velmi silně přilnout k povrchům, jako jsou hladké kameny, keramika nebo kovy. V této souvislosti stojí za zmínku, že stejný protein funguje v lidském těle jako prekurzor neurotransmiteru dopaminu, a jako takový bývá využíván v léčbě Parkinsonovy choroby.
Tým RIKENu se rozhodl prostřednictvím proteinu L-DOPA připojit k titanovému povrchu biologicky aktivní protein. Pro tento účel si vědci vybrali známý růstový faktor IGF-1 (Insulin-like growth factor 1), který spouští buněčné dělení. Jeho připojení k titanovým náhradám kostní tkáně by podpořilo hojení okolních tkání. Experimenty dopadly úspěšně a potvrdily, že takto připojený růstový faktor IGF-1 funguje tak, jak by měl. Navázání růstového faktoru k titanovému povrchu pomocí proteinu L-DOPA je tak silné, že vydrží působení slané vody.
Stanislav Mihulka
