p (PhysOrg.com) - Engenheiros das universidades Duke e Harvard desenvolveram uma "esponja magnética" que, após a implantação em um paciente, pode "espremer" os medicamentos, células, ou outros agentes quando passados ​​por um ímã. p Os pesquisadores demonstraram que o novo material - chamado ferrogel macroporoso - pode ser comprimido em até 70 por cento por um campo magnético aplicado. A compressão reversível rapidamente expulsa as drogas, células, ou proteínas embutidas no ferrogel.

p Embora os biomateriais porosos sejam usados ​​hoje como suportes para a regeneração de tecidos e terapia celular, eles são em sua maioria passivos, pois a droga ou as células geralmente se difundem ou migram para fora dos materiais. O novo andaime que os engenheiros de Duke e Harvard desenvolveram, por outro lado, pode ser controlado por sinais externos para liberar drogas e células sob comando.

p O ferrogel macroporoso contém nanopartículas de ferro magnético, que respondem a campos magnéticos. Tão importante quanto, os pesquisadores disseram, o novo ferrogel tem poros muito maiores do que os ferrogéis existentes.

p “Esses poros maiores nos permitem usar drogas com moléculas maiores, como proteínas e células, e resultam em uma compressão muito mais significativa quando na presença de um campo magnético, ”Disse Xuanhe Zhao, professor assistente de engenharia mecânica e ciência dos materiais na Duke’s Pratt School of Engineering. Zhao realizou grande parte do trabalho enquanto um pós-doutorado na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard (SEAS) no laboratório de David Mooney, Robert P. Pinkas, Professor de Bioengenharia da Família e membro do Wyss Institute for Biologicamente Inspired Engineering em Harvard.
Os grandes poros foram criados pelo congelamento do ferrogel.

p “Quando você congela um gel, a água dentro dele cristaliza e danifica parte do gel, ”Zhao disse. “Depois de derreter, um 'buraco' é deixado para trás. Variando a temperatura e a duração do congelamento, podemos controlar o tamanho dos poros. ”

p “Ao contrário dos andaimes convencionais, nosso ferrogel nos dá um grande controle ativo sobre o que quer que seja administrado, ”Zhao disse. “Por exemplo, podemos variar o tamanho dos poros ou o nível de magnetismo, dependendo de como o ferrogel é processado. ”

p Os resultados do estudo foram publicados online no Proceedings of the National Academy of Sciences .

p Os cientistas testaram ferrogéis carregados com células humanas e de camundongo em modelos animais, e foram encorajados pela forma como o ferrogel respondeu à estimulação magnética.

p “Esta é a primeira demonstração, para o melhor de nosso conhecimento, do uso desses ferrogéis porosos para entrega controlada de células, ”Mooney disse. “Mais amplamente, isso fornece a primeira demonstração de liberação sob demanda de células de suportes porosos, o que poderia levar ao uso generalizado na regeneração de tecidos e outras terapias celulares. ”

p Mooney também disse que seria possível colocar células vivas dentro dos ferrogéis que poderiam produzir novas células por anos.

p “Embora este estudo específico se concentre na capacidade de fornecer medicamentos e células sob demanda, também esperamos que esses ferrogéis possam ter aplicações muito mais amplas, incluindo atuar como atuadores e sensores em áreas biomédicas e outras, graças à sua grande e rápida mudança de volume sob magnetismo, ”Mooney disse.

p Esses ferrogéis são feitos de uma substância biodegradável, então eles não precisariam ser removidos, disseram os cientistas.

p Outros membros da equipe de pesquisa foram Jaeyun Kim, Christine Cezar, Nathanial Huebsch, Kangwon Lee, e Kamal Bouhadir, tudo de Harvard. A pesquisa foi apoiada pelo National Institutes of Health, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA), Harvard, e Duke.