การสกัดเคราตินจากเส้นผมมนุษย์เพื่อใช้ขึ้นรูปโครงเลี้ยงเซลล์

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเปรียบเทียบวิธีการสกัดโปรตีนเคราตินจากเส้นผมมนุษย์โดยใช้ส่วนผสมของสารต่างๆ ได้แก่ urea, thiourea, 2-mercaptoethanol, sodium sulfide, sodium metabisulfite และ SDS ในปริมาณต่างๆ พบว่า สารเคมีที่ใช้สกัด, ความเข้มข้นองสารที่ใช้, ระยะเวลาที่ใช้ในการสกัดและวิธีการเตรียมวัสดุส่งผลต่อผลได้ (yield) การสกัดโดยใช้ urea และ thiourea เป็นองค์ประกอบหลักให้ค่าเปอร์เซ็นต์ผลได้สูงสุดที่ 66% น้ำหนักโมเลกุลของเคราตินวิเคราะห์โดยใช้อิเล็กโตรโฟรีซิส (SDS-PAGE) พบที่สกัดได้ส่วนใหญ่มีขนาดโมเลกุล 20-30 kDa และบางส่วน 40-60 kDa (แสดงโครงสร้างα-helix) เมื่อวิเคราะห์โครงสร้างเคราตินด้วยเทคนิครามานสเปกโตรสโกปี พบพีคซึ่งแสดงการสั่นของพันธะไดซัลไฟด์ (S-S) ที่เลขคลื่น 550-500 cm-1 ซึ่งเป็นลักษณะสมบัติของเคราติน เคราตินที่สกัดได้ถูกนำมาผสมกับเจลาติน ชนิด A (ค่า pI ประมาณ 9) ที่อัตราส่วน 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 และ 50/50 โดยน้ำหนัก ขึ้นรูปเป็นโครงเลี้ยงเซลล์แบบฟองน้ำด้วยเทคนิคทำแห้งเยือกแข็งและเชื่อมโยงพันธะโดยการอบสุญญากาศ การทดสอบสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของโครงเลี้ยงเซลล์พบว่าเจลาตินช่วยปรับปรุงสมบัติการบวมน้ำและช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้แก่โครงเลี้ยงเซลล์ผสม เมื่อทดสอบสมบัติการเข้ากันกับเซลล์ L929 mouse fibroblast และ MSC ซึ่งสกัดจากไขกระดูกของ Wistar rat พบว่าโครงเลี้ยงเซลล์เคราตินผสมเจลาตินทุกอัตราส่วน ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์ได้ดีกว่าโครงเลี้ยงเซลล์เจลาตินอย่างเดียวอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะที่อัตราส่วน 80/20 (wt/wt) โครงเลี้ยงเซลล์เคราตินผสมเจลาตินสามารถกระตุ้นการสร้างเส้นใยคอลลาเจนและเส้นเลือดขึ้นมาใหม่ได้เร็วกว่าโครงเลี้ยงเซลล์เจลาตินในสัตว์ทดลอง เคราตินที่สกัดจากเส้นผมมนุษย์จึงนับเป็นชีววัสดุจากธรรมชาติที่มีศักยภาพสูงสำหรับงานด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อ