Notícia

Novo biomaterial poderá ser usado na regeneração de ossos

Trabalho desenvolvido por pesquisadores da Unicamp foi publicado na revista Journal of Applied Polymer Science

Cristiane Kampf, Antoninho Perri e Paulo Cavalheri

Fonte

Unicamp | Universidade Estadual de Campinas

Data

terça-feira, 22 outubro 2019 11:30

Áreas

Biomateriais. Biotecnologia. Biofabricação. Implantes.

Em pesquisa realizada conjuntamente na Faculdade de Ciências Aplicadas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), o Laboratório de Ciência e Tecnologia de Polímeros (área das engenharias) e o Laboratório de Biotecnologia (área da saúde) conseguiram produzir e avaliar o grau de toxicidade de um novo biomaterial que apresentou resultados promissores para futuras aplicações na regeneração de tecidos ósseos. É o primeiro passo de uma investigação científica que exige mais investimento para novos testes, inclusive em animais e humanos, até que o produto possa chegar ao mercado. O desenvolvimento foi relatado em artigo publicado neste mês na revista científica Journal of Applied Polymer Science.

Trata-se de uma nova membrana de poliuretano produzida por rotofiação, a qual não apresentou nível tóxico em contato com osteoblastos in vitro, ou seja, tem boa interação com células envolvidas na formação dos ossos do corpo humano. A membrana é um tipo de rede muito fina, estruturada para permanecer temporariamente no corpo. O biomaterial dá suporte para o crescimento de novas células até a completa regeneração do tecido e vai se degradando ao longo do processo, até desaparecer completamente.

A pesquisa foi financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e pelo Fundo de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extensão da Unicamp (FAEPEX).

Biomateriais são desenvolvidos em laboratórios e comumente utilizados na área da saúde para substituir total ou parcialmente tecidos ou órgãos do corpo humano que tenham perdido suas funções. Os mais comuns atualmente são os polímeros e os materiais metálicos, já que também são capazes de estimular a regeneração de um tecido danificado.

Os dois laboratórios envolvidos na pesquisa são vizinhos de parede, mas foi na sala de café da Faculdade que a Dra. Laís Pellizzer Gabriel, professora de Engenharia de Manufatura e o Dr. Augusto Ducati Luchessi, professor da disciplina de Biologia Celular e Molecular , se conheceram pessoalmente e começaram conversas que possibilitaram o início da parceria para a pesquisa. “O momento do café serve para espairecer um pouco das horas seguidas de forte concentração no laboratório e normalmente é quando os encontros e diálogos acontecem e as novas ideias surgem. Foi assim que aconteceu conosco”, conta a Dra. Laís.

Durante dois anos, os professores pesquisadores – assim como suas orientandas, a mestranda Isabella Caroline Rodrigues (primeira autora do artigo) e a doutoranda Letícia Tamborlin – trabalharam conjuntamente elaborando o projeto de pesquisa e realizando tanto as análises das propriedades morfológicas, térmicas e físico-químicas da nova membrana, quanto aquelas que determinaram o comportamento das células em contato com o biomaterial.  Os professores explicam que  avaliação da toxicidade é a primeira e mais importante análise a ser feita quando se tem um novo biomaterial e que há vários parâmetros para determiná-la corretamente, muitos dos quais desconhecidos por especialistas em engenharia de materiais. “Participando de um congresso sobre novos materiais organizado por engenheiros, percebi que normalmente eles utilizam somente um ou dois parâmetros para avaliação da toxicidade, que são importantes e obrigatórios, porém insuficientes para uma avaliação mais completa. São essas avaliações complementares que estamos colocando em prática”, explica o Dr. Augusto Luchessi.

O Laboratório de Biotecnologia, que ele coordena, utiliza rotineiramente diferentes  técnicas de avaliação da expressão de genes, que são muito importantes para caracterizar a interação dos biomateriais desenvolvidos pela professora Laís. “A parceria com a professora Laís está sendo muito gratificante e motivadora. Percebemos que nossa estrutura pode ser utilizada para outras linhas de pesquisa, favorecendo a interdisciplinaridade e inovação na unidade”.

Rotofiação: pesquisa exigiu projetar e construir equipamento ‘do zero’

Membranas de poliuretano são normalmente geradas através de eletrofiação – técnica de microfabricação que produz fibras com diâmetros em escala manométrica utilizando alta tensão elétrica e aplicada com sucesso em diversas áreas, especialmente na engenharia de tecidos. Entretanto, os autores da pesquisa apontam duas desvantagens: o uso de alta tensão e a baixa velocidade de produção das fibras.

Pensando em superar tais dificuldades, os pesquisadores resolveram utilizar a técnica de rotofiação, que produz as fibras através da aplicação da força centrífuga. Entretanto, o equipamento previsto inicialmente no projeto de pesquisa não foi capaz de gerar uma membrana com as características (espessura, porosidade e alinhamento das fibras) procuradas pelo grupo e os cientistas precisaram projetar uma máquina ‘do zero’. A construção do novo equipamento foi feita em parceria com o professor Dr. Éder Sócrates Najar Lopes, coordenador do Laboratório de Manufatura Avançada na Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Jornal da Unicamp.

Fonte: Cristiane Kampf, Jornal da Unicamp. Imagem: Cristiane Kampf, Antoninho Perri e Paulo Cavalheri.

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