Crédito:Universidade de Montreal
O aço inoxidável é amplamente utilizado na medicina cirúrgica:para dispositivos médicos, como stents coronários, hastes de implantes de quadril e substituições de disco espinhal, e para uma variedade de ferramentas cirúrgicas, como bisturis e fórceps, bem como mesas de operação.
Como material, Contudo, o aço inoxidável tem suas falhas. Hora extra, implantes de aço podem causar reações alérgicas e tóxicas e ser rejeitados pelo corpo, e em ambientes cirúrgicos menos higiênicos, o aço pode não resistir adequadamente ao acúmulo de bactérias nocivas.
Por anos, os cientistas experimentaram maneiras de melhorar a eficácia do aço inoxidável usando revestimentos especiais, modificando a química do material e até mesmo a estrutura da superfície molecular. Embora essas abordagens tenham gerado melhorias, eles são complexos e têm uma série de limitações inerentes.
A data, não efetivo, simples, solução econômica foi desenvolvida.
Mas agora, com base em sua experiência com outros metais biomedicamente relevantes, cientistas da Faculdade de Medicina Dentária da Université de Montréal, junto com um colega do Departamento de Química, descobriram uma maneira de mudar a própria superfície do aço inoxidável criando uma rede de poros em nanoescala.
Outras aplicações generalizadas são possíveis
O desenvolvimento - que pode ter aplicações generalizadas na medicina e outras manufaturas - promete melhorar a aceitação do aço inoxidável pelo corpo e ajudar a controlar infecções bacterianas em ambientes hospitalares. A pesquisa é detalhada em um estudo publicado na revista Colloids and Surfaces B:Biointerfaces.
"A beleza disso é sua simplicidade e capacidade de melhorar simultaneamente a resposta celular e limitar a expansão bacteriana, "disse o supervisor do estudo, Antonio Nanci, um anatomista em biologia celular que dirige o Laboratório de Estudo de Tecidos Calcificados e Biomateriais.
"Em termos de vantagens antibacterianas, não há necessidade de antibióticos, sem necessidade de produtos químicos; funciona apenas por interação físico-química entre o aço e as bactérias - isso é muito único e emocionante, e pode representar outra ferramenta para ajudar a combater a resistência bacteriana aos antibióticos, "Nanci disse.
"Tudo o que é inoxidável em um hospital - as maçanetas, os instrumentos, a mesa de operação - poderia ser tratada desta forma. Com isso, bactérias simplesmente não se propagam. "Quanto aos implantes médicos, "o aço inoxidável cuja superfície foi alterada terá a capacidade médica de melhorar a cicatrização ao redor dos implantes e sua aceitação pelo corpo, "Nanci acrescentou.
O momento eureka de um cientista espanhol
Esta pesquisa se beneficiou da experiência de Alejandra Rodriguez-Contreras, um pós-doutorado de Barcelona trabalhando em maneiras de tornar as superfícies antibacterianas, geralmente um processo complexo e trabalhoso.
"Alejandra não achou que poderia ser feito simplesmente em aço inoxidável, mas um dia ela tentou e funcionou, "Nanci lembrou." Ela correu para o meu escritório e disse:'Funciona! Funciona!'"
O cientista espanhol adaptou um processo de galvanoplastia de metais usando uma mistura química não convencional. Também, ela deu o passo incomum de usar esmalte de unha para proteger parte da amostra de teste durante o tratamento, essencialmente criando um controle interno que limita a variação experimental.
"Basicamente, pegamos os métodos simples que desenvolvemos para titânio em implantes dentários e os adaptamos ao aço inoxidável, e funciona muito bem, "disse Nanci." O aço inoxidável é muito resistente ao tratamento químico, e muitas pessoas tentaram ao longo dos anos tornar a superfície funcional. É um material difícil de lidar. Mas resolvemos o problema. "
Nanci acredita que o processo que seu grupo desenvolveu para mudar a superfície do metal - que ele chama de nanocavitação - tem relevância médica, mas também pode encontrar aplicações em outras indústrias - por exemplo, para melhorar a resistência ao atrito, para ajudar na adesão de revestimentos e tintas protetoras, e para tratar cubas de fermentação para alimentos e bebidas, como cerveja.