Pesquisadores da Universidade de Okayama descrevem em Acta Biomaterialia um novo tipo de material adesivo biocompatível. O adesivo, feito de nanopartículas de hidroxiapatita, cola hidrogéis sintéticos e tecidos moles de camundongo, fornecendo uma alternativa promissora aos materiais orgânicos atualmente em uso para aplicações clínicas.

Como alternativa à costura cirúrgica com sutura, a prática de usar materiais orgânicos adesivos para unir tecidos moles existe há décadas. Contudo, os adesivos clínicos usados ​​atualmente muitas vezes sofrem de biocompatibilidade limitada e / ou resistência adesiva abaixo do ideal. Uma equipe de pesquisadores liderada por Takuya Matsumoto da Universidade de Okayama e colegas identificou agora uma classe de compostos biocompatíveis-biodegradáveis ​​que mostram propriedades de adesão promissoras quando aplicados a tecidos moles de camundongos.

Os cientistas confiaram na recente descoberta de que certos materiais nanoestruturados exibem uma adesividade notável. Por exemplo, a introdução de uma dispersão de nanopartículas de óxido de silício entre dois hidrogéis resulta na rápida adesão dos hidrogéis - um efeito agora desenvolvido para aplicações industriais, aplicações não clínicas. A fim de atingir o nível de biocompatibilidade necessário para uso clínico, Matsumoto e colegas experimentaram com nanopartículas de hidroxiapatita (HAp), um material inorgânico encontrado em tecidos duros humanos, como ossos e dentes. Compostos HAp são usados ​​rotineiramente para implantes ortopédicos e dentários, bem como na engenharia de tecidos. Os pesquisadores calcularam que as dispersões de HAp nanoparticulados devem se comportar como adesivos biocompatíveis - uma ideia que eles foram capazes de confirmar experimentalmente.

Matsumoto e colegas examinaram primeiro o efeito das dispersões de nanopartículas de HAp na adesão de hidrogéis sintéticos; a presença de HAp aumentou claramente o nível de adesão. A secagem das dispersões - resultando em "placas" sólidas de HAp - aumentou a coesão entre as nanopartículas de HAp, e usar as placas como agente adesivo levou a uma adesão inter-hidrogel ainda melhor. Os cientistas então testaram as placas HAp em diferentes tecidos moles de camundongos:músculos, pulmão, rim e outros tecidos podem ser colados com sucesso. Uma força de adesão pelo menos duas vezes maior que a obtida com uma cola orgânica comercial foi observada para tecidos de pele de camundongo.

As descobertas de Matsumoto e colegas não são apenas relevantes para o desenvolvimento de novos procedimentos para a cicatrização de feridas cirúrgicas, mas também para tecnologias de entrega de medicamentos - o potencial dos hidrogéis como recipientes para medicamentos foi reconhecido há muito tempo. Nas palavras dos pesquisadores:"nossos resultados ajudarão não apenas no desenvolvimento de uma abordagem eficiente para fechar tecidos moles incisos, mas também na descoberta de novas maneiras de integrar tecidos moles com hidrogéis sintéticos (como reservatórios de drogas). "

Hidroxiapatita

Hidroxiapatita (HAp), também conhecido como hidroxiapatita, é um mineral que contém cálcio que ocorre nos ossos e dentes humanos. HAp sintético é frequentemente usado como um revestimento para implantes prostéticos, como hip, substituições de ossos ou dentes, pois acredita-se que estimula a osseointegração. Os experimentos de Takuya Matsumato da Universidade de Okayama e colegas demonstraram agora o potencial de dispersões de nanopartículas de HAp como biocompatíveis, materiais adesivos inorgânicos.

Hidrogéis

Um hidrogel é um material que consiste em uma rede tridimensional de cadeias poliméricas hidrofílicas (ou seja, não repelentes à água) com moléculas de água entre elas. Os hidrogéis podem conter até 90% de água, e são usados ​​em várias aplicações médicas e biotecnológicas. Eles também são usados ​​para testar as propriedades adesivas de biomateriais e sistemas de entrega de drogas, como no estudo de Matsumato e colegas:testes de adesividade de dispersões de nanopartículas de HAp levaram à identificação de um adesivo biocompatível promissor, capaz de colar tecidos moles de camundongos.