Esta seção de cor vermelha mostra que o tecido ósseo entrou no espaço entre as fibras de titânio depois que a placa de fibra de titânio foi implantada. A seção de cor verde mostra que na 4ª semana de pós-operatório, A união óssea completa foi encontrada após a implantação da placa de fibra de titânio. Crédito:2017, John Wiley and Sons
Pela primeira vez, placas de fibra de titânio patenteadas desenvolvidas por engenheiros japoneses para uso médico foram testadas em um modelo animal. Pesquisadores da Universidade Shinshu descobriram que, ao contrário dos pratos convencionais, placas de fibra de titânio não causam fragilização óssea após contato próximo com o osso por períodos prolongados. Isso poderia eliminar a necessidade de extração da placa e os riscos cirúrgicos associados.
"Nossas placas de fibra de titânio, ao contrário das placas convencionais de titânio, são preparados comprimindo as fibras de titânio à temperatura ambiente normal em placas, sem alterar a forma da fibra, "disse Takashi Takizawa, M.D., o primeiro autor do artigo do departamento de cirurgia ortopédica da Shinshu University School of Medicine. "Eles podem compensar a grande desvantagem das placas convencionais de titânio, e encontrar aplicação em uma variedade de usos de fixação e reparo de tecido ósseo em vários locais do corpo. "
Seus resultados foram publicados na edição online de 25 de janeiro da revista. Materiais avançados .
Mais comumente usado para segurar os ossos no lugar enquanto eles cicatrizam, as placas de titânio são resistentes à erosão e fortes o suficiente para manter os ossos de reparo no lugar. Os médicos podem optar por implantar uma placa de titânio em um paciente com uma fratura grave, uma lesão craniana grave, ou uma doença óssea degenerativa.
Imagens de uma placa de fibra de titânio. Esquerda:imagem macroscópica. À direita:Imagem de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Uma estrutura porosa compreendendo fibras de titânio comprimidas pode ser observada. Crédito:Copyright 2014, Sociedade Japonesa de Mecânica Experimental. Copyright 2017, John Wiley and Sons
Eles não são perfeitos, no entanto. Em muitos casos, placas de titânio devem ser removidas após o término da cicatrização, pois podem causar uma proteção contra o estresse no qual os ossos se tornam frágeis. Para corrigir este problema, Noboru Nakayama, um professor associado de engenharia da Universidade Shinshu do Japão desenvolveu a placa de fibra de titânio em 2014. Este material oferece uma infinidade de usos clínicos potenciais sem as desvantagens das placas de titânio convencionais.
As placas de fibra de titânio compartilham uma característica particularmente importante com o osso natural, de acordo com Takizawa. Ambos têm uma medida quase idêntica de rigidez, conhecido como módulo de Young. As placas convencionais têm um módulo de Young quatro a 10 vezes maior do que o do osso. A diferença nos níveis de rigidez eventualmente causa fragilização do osso quando o osso e a placa entram em contato.
Titânio fibroso. Crédito:Noboru Nakayama Ph.D., Professor Associado da Faculdade de Engenharia da Universidade Shinshu.
O time, liderado por Naoto Saito na Universidade Shinshu, também testou o uso de placas de fibra de titânio na medicina regenerativa. Uma vez que a forma das fibras de titânio permanece inalterada enquanto as placas são preparadas em temperatura ambiente, um ambiente poroso único é criado em toda a placa.
"Vimos como o osso regenerado penetra na fibra de titânio, "Disse Takizawa." Várias empresas estão interessadas em placas de fibra de titânio, e vamos aplicar as placas ao reparo clínico do tecido ósseo. Acredito que as placas de fibra de titânio podem ser colocadas permanentemente sem cirurgia de remoção. "