Pesquisa testa materiais que podem melhorar próteses de titânio

Estudo conduzido por universidades mineiras testa o uso de produtos mais baratos para a bioadesão de próteses de titânio. Análises biológicas feitas na UFSJ apontam para resultados promissores em relação a modelos que utilizam materiais mais caros

Diversos materiais são utilizados como substitutos ósseos, sendo comum o uso em procedimentos de saúde - seja em cirurgias ortopédicas, implantes dentários, entre outros. O material comumente utilizado para produção de próteses ósseas é o titânio, em razão da chamada biocompatibilidade, ou seja, a possibilidade de, na maioria dos casos, ser aceito pelo corpo sem rejeição.

Apesar de o titânio apresentar boa capacidade das células aderirem à superfície do material (a chamada bioadesão), esta pode ser melhorada com o uso de outras substâncias, que estimulam a cicatrização óssea.

Estudos desenvolvidos pelo Grupo de Pesquisa e Inovação em Reparo Tecidual dos Sistemas, composto por UFSJ, UFOP e UFMG, associado à Rede Mineira de Pesquisa e Inovação para Bioengenharia de Nanossistemas, fruto de edital da Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (Fapemig)*, buscam alternativas para melhorar a bioadesão das próteses. No caso, utilizando-se talco de pedra sabão, comum na região de Ouro Preto, por ser aplicada também às esculturas barrocas expostas em igrejas mineiras. Essa substância tem custo muito menor que materiais usados até então, como o óxido de grafeno ou os nanotubos de carbono.

Testes biológicos desenvolvidos na UFSJ mostram resultados promissores: o uso do talco de pedra sabão, incorporado à hidroxiapatita (que também contribui para a adesão das células), apresentou boa biocompatibilidade e resultados semelhantes aos das peças de titânio com óxido de grafeno, cujo custo é bem mais expressivo.

A análise foi feita a partir de células ósseas, os osteoblastos (células responsáveis pela formação da matriz óssea), extraídas de cobaias e colocadas em contato com as diferentes amostras, analisadas por meio de testes específicos e por um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), presente no Laboratório de Microscopia da UFSJ.

Segundo a professora do Departamento de Ciências Naturais da UFSJ, Érika Lorena Fonseca Costa de Alvarenga, líder de ICT na Rede Mineira de Pesquisa e Inovação para Bioengenharia de Nanossistemas e integrante do Laboratório de Biologia do Reparo e Nanomateriais da UFSJ, foi possível observar ainda que as células se mantiveram vivas e produzindo material biológico necessário para formação da matriz óssea, indicativos de que o material poderá ter uma boa resposta quando aplicado em seres vivos. “Nós temos um material extremamente relevante e inovador, com custo-benefício ótimo, para melhorar as próteses de titânio. São osteocompatíveis e osteointegradores, não tóxicos, possuindo boa bioadesão e, além do mais, são osteocondutores, funcionando como arcabouço para a formação óssea”, avalia. Desse modo, peças de titânio revestidas com o novo material são promissoras por acelerarem a cicatrização óssea, contribuindo para a “fixação” das partes ósseas em uma fratura.

A produção das peças de titânio revestidas com talco de pedra sabão, hidroxiapatita e óxido de grafeno foi realizada a partir de pesquisas desenvolvidas na Federal de Ouro Preto, que colaborativamente cederam os materiais para os estudos na UFSJ.

Próximos passos

Agora, a equipe se prepara para a próxima etapa do trabalho: testar as próteses em cobaias, para avaliar como vão se comportar em seres vivos, levando em conta a interação com diferentes variáveis, como o sistema imunológico.

“Pretendemos realizar experimentos com células humanas e em animais sadios e osteopênicos (com diminuição do conteúdo mineral ósseo). Trabalhar com essas próteses no animal sadio e no animal com doença é algo extremamente válido e necessário para que o material seja futuramente aplicado clinicamente. Os ensaios in vitro já nos permitiu avaliar separadamente como os osteoblastos reagem, e a resposta foi animadora”, explica Érika Alvarenga.

A pesquisa realizada pela rede interinstitucional trabalha com a Nanotecnologia, que estuda a estrutura molecular ou atômica dos materiais em escala nanométrica. Só para se ter ideia do quanto isso representa, imagine que uma moeda de 1 centavo fosse do tamanho da lua. Neste caso, um nanômetro equivaleria a uma bola de futebol.

Menção honrosa

O trabalho recebeu menção honrosa na área de Nanobiomedicina, durante o II Simpósio Nacional de Nanobiotecnologia, realizado entre os dias 6 e 7 de dezembro, na Universidade Federal do ABC (UFABC), em São Bernardo do Campo. O encontro teve por objetivo estimular a nanotecnologia na pesquisa, no desenvolvimento e na inovação, reunindo importantes estudiosos da área.

As pesquisas contam com o apoio de agências de fomento como a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig) e a Lóreal-Unesco-ABC.

* Código do edital: RED-00282-16 


Publicada em 10/01/2019
Fonte: ASCOM

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