p Aclamado como um "cruzamento entre uma centrífuga de alta velocidade e uma máquina de algodão doce, "bioengenheiros de Harvard desenvolveram um novo, tecnologia prática para a fabricação de pequenas nanofibras. p A referência do autor principal Mohammad Reza Badrossamay ao tratamento de açúcar fiado em parques de diversões é deliberada, enquanto o dispositivo literalmente - e com a mesma facilidade - gira, alongar, e empurra para fora fios à base de polímero de 100 nanômetros de diâmetro usando um tambor rotativo e um bocal.

p A invenção, relatado na edição online de 24 de maio de Nano Letras , pode ser uma benção para a indústria, com aplicações potenciais que variam de órgãos artificiais e regeneração de tecidos a roupas e filtros de ar. Os pesquisadores registraram uma patente sobre sua descoberta.

p "Este é um método muito superior para fazer nanofibras em comparação com os métodos típicos, com saída de produção muitas vezes maior, "diz o co-autor Kit Parker, Thomas D. Cabot, Professor Associado de Ciências Aplicadas e Professor Associado de Bioengenharia na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard (SEAS); um membro do corpo docente do Wyss Institue for Biologicamente Inspired Engineering em Harvard; e membro do Harvard Stem Cell Institute. "Nossa técnica será altamente desejável para a indústria, já que as máquinas simples poderiam facilmente levar a produção de nanofibras a qualquer laboratório. Com efeito, com esta técnica, podemos popularizar os nanotêxteis. "

p Por contraste, o método mais comum de criação de nanofibras é por meio de eletrofiação, ou enviar uma mudança elétrica de alta voltagem em uma gota de polímero líquido para extrair longos fios de fios em nanoescala. Embora eficaz, a eletrofiação oferece controle limitado e baixa produção das fibras desejadas.

p Os pesquisadores de Harvard buscaram uma solução mais simples, usando fiação a jato rotativo. Alimentar e girar rapidamente o material polimérico dentro de um reservatório no topo de um motor controlável oferece mais controle e maior rendimento.

p Quando girado, o material se estica como o açúcar fundido quando começa a secar e se tornar fino, fitas de seda. Assim como na produção de algodão doce, as nanofibras são extrudadas através de um bico por uma combinação de pressão hidrostática e centrífuga.

p A pilha resultante de fibras extrudadas tem a forma de um bagel com cerca de 10 cm de diâmetro.

p "O novo sistema oferece a fabricação de polímeros sintéticos e naturais, bem como muito controle sobre o alinhamento da fibra e a porosidade da teia, organização hierárquica e espacial de andaimes fibrosos e conjuntos tridimensionais, "diz Badrossamay, um pós-doutorado no Instituto Wyss e membro do laboratório de Parker no SEAS.

p Os pesquisadores testaram o novo dispositivo usando uma variedade de polímeros sintéticos e naturais, como ácido polilático em clorofórmio, um polímero biodegradável criado a partir de amido de milho ou cana-de-açúcar que tem sido usado como alternativa ecológica ao plástico em itens como copos descartáveis.

p Além disso, o método de fiação rápida fornece um alto grau de flexibilidade, pois o diâmetro das fibras pode ser facilmente manipulado e as estruturas podem ser integradas em uma estrutura tridimensional alinhada ou em qualquer forma simplesmente variando como as fibras são coletadas.

p A forma das fibras também pode ser alterada, variando de frisado a texturizado para liso.

p Grupo de Biofísica da Doença de Parker (DBG), que tem ampla experiência em engenharia de tecidos cardíacos, também usou a tecnologia para formar andaimes de engenharia de tecidos, ou estruturas artificiais sobre as quais o tecido pode se formar e crescer.

p O tecido do coração de ratos foi integrado e alinhado com as nanofibras, e, como visto em estudos anteriores, músculo pulsante formado.

p "Eu estava visitando a Sociedade de Cirurgiões Laproscópicos há alguns anos para ver as demonstrações dos equipamentos e me ocorreu que precisávamos desenvolver técnicas para miniaturizar a produção de andaimes para que pudéssemos fazer in vivo. Nossa descoberta é o primeiro passo, "explica Parker." O teste inicial sugere que nossa técnica é incrivelmente versátil para aplicações de pesquisa e do dia a dia. Como a fiação a jato rotativo não requer alta tensão, realmente traz a fabricação de nanofibras para todos. "

p Os pesquisadores esperam refinar ainda mais o processo para aplicações de engenharia de tecidos e procurar oportunidades para explorar o avanço em outras aplicações têxteis.