Os pesquisadores da EPFL desenvolveram um hidrogel - composto de quase 90% de água - que adere naturalmente aos tecidos moles como a cartilagem e o menisco. Se o hidrogel carrega células de reparo, pode ajudar a cicatrizar o tecido danificado.

Alguns tipos de tecido corporal, como cartilagem e menisco, têm pouco ou nenhum suprimento de sangue e são incapazes de cicatrizar se estiverem danificados. Uma abordagem promissora para esse problema é injetar um hidrogel carregado com células de reparo ou drogas na área danificada na esperança de estimular a regeneração do tecido.

Contudo, os hidrogéis comerciais não ficam parados após serem aplicados na área de tratamento devido à pressão dos movimentos do corpo e ao fluxo de fluidos corporais. Os médicos, portanto, usam membranas especiais para manter o hidrogel no lugar, no entanto, essas membranas são presas com suturas que perfuram o próprio tecido que o hidrogel deve curar.

Dois grupos de pesquisa EPFL, liderado por Dominique Pioletti e Pierre-Etienne Bourban, criaram um hidrogel biocompatível que adere naturalmente aos tecidos moles como a cartilagem e o menisco. Seu hidrogel, que é quase 90% de água, pode suportar tensões mecânicas e deformação extensa e, portanto, elimina a necessidade de um processo de ligação separado. A pesquisa deles foi publicada em Materiais e interfaces aplicados ACS .

"Nosso hidrogel é dez vezes mais adesivo do que os bioadesivos atualmente disponíveis no mercado, como a fibrina, "diz Pioletti, Chefe do Laboratório de Ortopedia Biomecânica da Escola de Engenharia da EPFL. "E graças ao seu alto teor de água, nosso hidrogel é muito semelhante em natureza ao tecido natural para o qual ele foi projetado para curar. "

Hidrogel de rede dupla composto

O novo hidrogel é na verdade um material composto que consiste em uma matriz de rede dupla e uma rede de fibra. Esta estrutura preserva a forte capacidade adesiva do material atenuando o impacto de tensões mecânicas. "A estrutura de rede dupla distribui a energia mecânica de entrada por todo o hidrogel, de modo que o material mostra melhora na adesão quando é comprimido ou esticado, "diz Pioletti." Em hidrogéis que não possuem esses mecanismos de amortecimento, as tensões mecânicas estão concentradas na interface entre o hidrogel e o tecido, e o hidrogel sai facilmente. "

Martin Broome, que chefia o Departamento de Cirurgia Oral e Maxilo-Facial do Hospital Universitário de Lausanne (CHUV) e é coautor do artigo, está convencido de que este tipo de hidrogel pode fazer uma diferença real. "Se construirmos sobre as notáveis ​​propriedades adesivas do hidrogel, que poderia abrir a porta para um grande número de aplicações potenciais. Um dia, por exemplo, pode ser usado no lugar de materiais metálicos como titânio para definir fraturas ósseas. Mais imediatamente, podemos não precisar mais usar suturas complexas em alguns tipos de tecido mole. "

Em sua forma atual, o hidrogel desenvolvido na EPFL pode aderir a diversos tipos de tecido. O próximo passo para os pesquisadores será adaptá-lo a aplicações específicas. "Agora que nosso material demonstrou suas propriedades mecânicas superiores, vamos trabalhar para carregá-lo com diferentes agentes que podem ajudar a curar a cartilagem ou menisco de um paciente, "conclui Pioletti.