(PhysOrg.com) - O titânio e suas ligas têm uma vantagem sobre todos os outros materiais usados ​​para fazer os implantes ortopédicos usados ​​por cirurgiões para reparar ossos e articulações danificados. São leves, Super forte, e virtualmente inerte dentro do corpo. Mas se os implantes são destinados ao seu joelho, seu quadril, sua espinha ou sua mandíbula, o metal prateado tem uma grande desvantagem.

“O titânio tem uma superfície espelhada, ”Diz Tolou Shokufar, candidato a doutorado em engenharia mecânica-engenharia mecânica. As células não aderem muito bem, portanto, os implantes costumam ser tornados ásperos antes de serem colocados no corpo.

Uma boa maneira de tornar o titânio áspero é gravar nanotubos nele, uma vez que fornecem uma superfície excelente para as células ósseas se agarrarem como parte do processo de cicatrização. Mas gravar nanotubos na liga de titânio preferida pelos cirurgiões não é barato. As técnicas convencionais requerem platina, que custa mais de $ 1, 700 a onça.

Por meio de seu trabalho de doutorado com o professor Craig Friedrich, diretor do Multi-scale Technologies Institute, Shokufar desenvolveu uma maneira menos cara de gravar nanotubos na liga de titânio. Em uma solução fraca de fluoreto de amônio, ela imerge duas hastes, um da liga, outro de cobre, e os conecta a uma fonte de alimentação. Uma corrente elétrica flui para o cobre, através da solução e fora do titânio.

“Corrói a camada de dióxido de titânio no titânio na forma de um tubo, ”Shokufar diz, fazendo nanotubos com cerca de sete mícrons de comprimento e cem nanômetros de diâmetro. O cultivo do tubo ideal leva cerca de duas horas.

Em seguida, ela aplica calor e pressão à liga de titânio, recozimento dos nanotubos para dar-lhes um hidrofílico, estrutura cristalina. A superfície não atrai apenas água, testes mostram que ele fornece um local amigável para o crescimento das células. Shokufar conduziu experimentos com fibroblastos - células que fazem tecido cicatricial - mostrando que eles crescem mais rápido em uma camada de nanotubos de dióxido de titânio do que na superfície inalterada da liga de titânio. Próximo, ela pretende fazer um experimento semelhante com osteoblastos de crescimento ósseo.

Como os nanotubos são quimicamente idênticos à liga de titânio, Shokufar espera que sua inovação possa ser aprovada para uso médico com relativa facilidade. Ele também pode ter uma ampla variedade de outras aplicações, variando de entrega de drogas a células solares para geração de hidrogênio.

Sua técnica parece simples, mas não começou assim. “Demorou muito para descobrir, " ela diz. “Eu passava dias e dias no SEM, e quando fui dormir, Eu vi nanotubos dentro das minhas pálpebras. ”

Valeu a pena ver as folhas perfeitas de nanotubos crescerem sob seus cuidados, Contudo. "Eu realmente gosto deles, " ela diz. “Eles são como meus bebês.”