p Usando uma técnica que introduz pequenas rugas nas folhas de grafeno, pesquisadores da Brown University desenvolveram novas superfícies texturizadas para cultura de células em laboratório que melhor imitam o ambiente complexo em que as células crescem no corpo. p "Sabemos que as células são moldadas pelo ambiente, "disse Ian Y. Wong, professor assistente de engenharia e um dos autores do estudo. "Nós mostramos que você pode criar ambientes texturizados para cultura de células com bastante facilidade usando grafeno."

p Tradicionalmente, a cultura de células em laboratório foi feita em placas de Petri e em outras superfícies planas. Mas no corpo, as células crescem em ambientes consideravelmente mais complexos. A pesquisa mostrou que o ambiente físico de uma célula pode influenciar sua forma, fisiologia, e até mesmo a expressão de seus genes. Isso levou cientistas na última década a procurar maneiras um pouco mais complexas de cultivar células em ambientes de laboratório.

p Fazer superfícies com texturas pequenas o suficiente para serem relevantes na escala celular não é fácil, Contudo. Então, a equipe de Brown se voltou para uma das queridinhas do mundo da nanotecnologia:o grafeno, o nanomaterial de carbono.

p Para fazer suas superfícies texturizadas, os pesquisadores usaram óxido de grafeno disperso em uma solução e aplicado em um substrato feito de um material de silicone de borracha. Antes de aplicar o grafeno, a tensão é aplicada ao substrato para esticá-lo como um elástico. Quando o grafeno seca, a tensão é liberada e o substrato volta ao tamanho normal. Quando isso acontecer, minúsculas rugas - sulcos com apenas alguns mícrons de altura e alguns mícrons separados - se formam na camada de grafeno no topo do substrato.

p O tamanho das rugas pode ser controlado pela concentração da solução de grafeno e a extensão do alongamento do substrato. Uma solução mais concentrada aumenta o espaçamento entre as rugas. Mais alongamento aumenta a altura das rugas.

p Parte da beleza dessas superfícies é a facilidade com que podem ser feitas, diz Mehrdad Kiani, um estudante de graduação da Brown e membro da equipe de pesquisa.

p "Outros métodos são muito mais trabalhosos, "Kiani disse." Com este método, você pode pegar um longo pedaço de substrato de borracha, estique-se, e coloque muitas gotas de uma vez. "A longa fita pode então ser cortada em pequenos retângulos, que podem ser colocados em placas de múltiplos poços para experimentos de laboratório.

p Uma vez que eles tiveram suas superfícies enrugadas, o próximo passo dos pesquisadores foi verificar se essas rugas influenciavam o crescimento das células cultivadas nas superfícies. Em um estudo publicado recentemente na revista Carbono , a equipe cultivou células de fibroblastos humanos e de camundongo (células envolvidas na cicatrização de feridas) em folhas planas de grafeno e em folhas enrugadas. O estudo revelou grandes diferenças em como as células cresceram em cada uma das superfícies.

p "No grafeno plano, as células estavam desorganizadas, multipolar e não alinhado, "disse Evelyn Kendall Williams, outro membro graduado da equipe de pesquisa. "Mas na superfície enrugada, as células eram alongadas e altamente alinhadas ao longo das rugas. Essas características morfológicas são mais indicativas de um fenótipo biologicamente relevante. "

p No corpo, os fibroblastos crescem nos cantos e fendas do tecido conjuntivo. Eles tendem a ter um longo, aparência delgada semelhante à aparência das células que cresceram nas rugas de grafeno.

p Tendo mostrado que sua superfície enrugada pode influenciar a forma das células, os pesquisadores continuarão a fazer experimentos com rugas de diferentes formas e tamanhos. Essas superfícies tornam isso possível porque as próprias rugas são facilmente ajustáveis. "Achamos que esta é uma ótima maneira de entender como o crescimento das células é influenciado pelo ambiente físico, "Wong disse.

p As superfícies também podem ser usadas para testar drogas em laboratório, Wong diz, ou talvez como superfícies biomiméticas para estruturas de tecido implantáveis ​​ou implantes neurais.

p O trabalho foi o resultado da colaboração entre o laboratório de engenharia biomédica de Wong e o laboratório de Robert Hurt, professor de engenharia na Brown, que se concentra em nanomateriais de carbono.

p "Este é um novo aplicativo para grafeno, "Hurt disse." Estamos apenas começando a perceber todas as maneiras inovadoras de usar este bloco de construção atomicamente fino e flexível para fazer novos materiais e dispositivos. "