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 (19/03).

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 auto-dissolúvel 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.