Cientistas da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia na Rússia desenvolveram nanomateriais capazes de restaurar a estrutura interna dos ossos danificados devido à osteoporose e osteomielite e potencialmente substituir o transplante de medula óssea.
Um revestimento bioativo especial do material ajudou a aumentar a taxa de divisão das células ósseas em 3 vezes. No futuro, o material pode permitir o abandono do transplante de medula óssea e os pacientes não precisarão mais esperar pelo material doador adequado. Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista científica “Applied Surface Science” e divulgado nesta terça-feira, 19.
Doenças como osteoporose e osteomielite causam alterações degenerativas irreversíveis na estrutura óssea. Tais doenças requerem tratamento complexo sério e muitas vezes cirurgia e transplante da medula óssea destruída. O material do doador deve ter um número de indicadores de compatibilidade e até mesmo o grau de parentesco com o doador não pode garantir total compatibilidade.
O material é baseado em nanofibras de policaprolactona, que é um material autodissolúvel biocompatível. Anteriormente, o mesmo grupo de pesquisa já havia trabalhado com esse material: ao adicionar antibióticos às nanofibras, os cientistas conseguiram criar ataduras curativas não mutáveis.
“Se queremos que o implante funcione, não apenas a biocompatibilidade é necessária, mas também a ativação do crescimento celular natural na superfície do material. A policaprolactona, como tal, é um material hidrofóbico, ou seja, as células se sentem desconfortáveis em sua superfície. Elas se agregam na superfície lisa e se dividem extremamente devagar”, disse Elizaveta Permyakova, uma das pesquisadoras do estudo.
Para aumentar a hidrofilicidade (a afinidade do material com água), uma fina camada de filme bioativo constituído de titânio, cálcio, fósforo, carbono, oxigênio e nitrogênio foi depositado sobre ele. A estrutura das nanofibras idênticas à superfície celular foi preservada.
Estes filmes, quando imersos em um meio salino especial, cuja composição química é idêntica ao plasma sanguíneo humano, são capazes de formar em sua superfície uma camada especial de cálcio e fósforo, que em condições naturais forma a parte principal do osso. Devido à semelhança química e à estrutura das nanofibras, o novo tecido ósseo começa a crescer rapidamente nesta camada. Mais importante, as nanofibras de policaprolactona se dissolvem uma vez que cumprem suas funções. Apenas o novo tecido “nativo” permanece no osso.
Na parte experimental do estudo, os pesquisadores compararam a taxa de divisão de células ósseas osteoblásticas na superfície do material modificado e não modificado. Verificou-se que o material modificado possui uma elevada hidrofilicidade. Em comparação com o material não-modificado, as células em sua superfície pareciam claramente mais confortáveis e se dividiam três vezes mais rápido.
Segundo os cientistas, tais resultados abrem grandes perspectivas para novos trabalhos com nanofibras de policaprolactona modificada como alternativa ao transplante de medula óssea. (G1 e agências internacionais)
