Houston – Forschende der Rice University haben eine Strategie entwickelt, mit der sich die Freisetzung therapeutischer Peptide aus gelatinebasierten Materialien über die elektrische Ladung steuern lässt. Dadurch kann die Abgabe auf bis zu zwei bis drei Wochen verlängert werden. Die Ergebnisse erschienen in der Fachzeitschrift Cell Biomaterials (DOI: 10.1016/j.celbio.2026.100553).
Peptide sind klein, stabil und vergleichsweise einfach herzustellen. Sie eignen sich für Prozesse wie Knochenbildung und Geweberegeneration. In wasserreichen Trägern wie Hydrogelen diffundieren sie jedoch rasch ab. Eine kontrollierte Abgabe über Tage oder Wochen war bislang schwierig.
Das Team um Antonios Mikos und Erstautorin Emily Jiang modifizierte das knochenfördernde Modellpeptid OGP mit geladenen Aminosäuresequenzen – positiv, negativ oder elektrisch ausgeglichen. Die Peptide wurden in Gelatine-Mikropartikel geladen. Durch die Anpassung der Ladungen verstärkte sich die elektrostatische Wechselwirkung mit dem Träger. Eine positiv geladene Variante reduzierte die anfängliche Burst-Freisetzung und setzte das Peptid unter enzymhaltigen Bedingungen, die heilendes Gewebe nachahmen, über 14 bis 21 Tage allmählich frei.
Da die Bindung nicht kovalent erfolgt, bleibt das Peptid in löslicher Form verfügbar und kann mit umliegenden Zellen interagieren. Die Plattform bietet mehrere einstellbare Parameter, um Freisetzungsprofile für unterschiedliche regenerative Anwendungen anzupassen – etwa für Knochenwachstum oder die Bildung von Blutgefäßen. Die Arbeit entstand in Kooperation mit der Kyoto University und wurde unter anderem von der National Science Foundation und den National Institutes of Health gefördert.
