Pesquisadores da Universidade da Geórgia desenvolveram uma maneira barata de fabricar cordas de polímero extraordinariamente finas, comumente conhecidas como nanofibras. Esses polímeros podem ser feitos de materiais naturais como proteínas ou de substâncias feitas pelo homem para fazer plástico, borracha ou fibra, incluindo materiais biodegradáveis.

O novo método, apelidado de "magnetospinning" pelos pesquisadores, fornece uma forma muito simples, meios escaláveis ​​e seguros para a produção de grandes quantidades de nanofibras que podem ser incorporadas a uma infinidade de materiais, incluindo células vivas e drogas.

Muitos milhares de vezes mais fino do que o cabelo humano médio, nanofibras são usadas por pesquisadores médicos para criar curativos avançados - e para regeneração de tecidos, Teste de drogas, terapias com células-tronco e entrega de medicamentos diretamente no local da infecção. Eles também são usados ​​em outras indústrias para a fabricação de células de combustível, baterias, filtros e telas emissoras de luz.

"O processo que desenvolvemos torna possível para quase qualquer pessoa fabricar nanofibras de alta qualidade sem a necessidade de equipamentos caros, "disse Sergiy Minko, coautor do estudo e professor de polímeros da Georgia Power, Fibras e têxteis na Faculdade de Ciências da Família e do Consumidor da UGA. "Isso não só reduz custos, mas também possibilita que mais empresas e pesquisadores façam experiências com nanofibras sem se preocupar muito com seu orçamento. "

Atualmente, a técnica de fabricação de nanofibras mais comum - eletrofiação - usa eletricidade de alta voltagem e equipamentos especialmente projetados para produzir as cordas de polímero. Os operadores do equipamento devem ter treinamento extensivo para usar o equipamento com segurança.

"Em contraste com outros dispositivos de fiação de nanofibras, a maioria dos equipamentos usados ​​em nosso dispositivo é muito simples, "Minko disse." Essencialmente, tudo que você precisa é um ímã, uma seringa e um pequeno motor. "

Em escala de laboratório, uma configuração artesanal muito simples é capaz de produzir carretéis contendo centenas de metros de nanofibras em questão de segundos. O polímero que foi derretido ou liquefeito em uma solução é misturado com óxido de ferro biocompatível ou outro material magnético e colocado dentro de uma agulha hipodérmica. Esta agulha é então posicionada perto de um ímã que é fixado em cima de uma bandeja circular giratória. Conforme o ímã passa pela ponta da agulha, uma gota do fluido de polímero se estende e se liga ao ímã, formando um fio de nanofibra que se enrola ao redor do prato enquanto ele continua girando.

O dispositivo pode girar em mais de 1, 000 revoluções por minuto, tempo suficiente para criar mais de 50 quilômetros - ou cerca de 31 milhas - de nanofibra ultrafina.

É um processo relativamente simples, mas produz um produto de alta qualidade, disse Alexander Tokarev, coautor do artigo e associado de pesquisa de pós-doutorado no laboratório de Minko.

"O produto que podemos fazer é tão fino e forte quanto as nanofibras criadas por outros métodos, "ele disse." Além disso, os usuários não precisam se preocupar com as questões de segurança do uso de altas tensões ou a complexidade de outras máquinas. "

Os pesquisadores podem usar este método para criar uma variedade de nanofibras simplesmente mudando o polímero colocado na seringa. Eles podem, por exemplo, criar nanofibras especialmente projetadas que irão promover o crescimento de células-tronco. Fibras como essas são usadas atualmente para criar andaimes para tecidos e órgãos cultivados em laboratório.

As nanofibras também podem ser carregadas com proteínas, nanotubos, materiais fluorescentes e agentes terapêuticos.

"Podemos usar quase qualquer tipo de polímero com esta plataforma, e podemos personalizar as nanofibras para diferentes aplicações, "Minko disse." É como cozinhar. Nós apenas mudamos os ingredientes um pouco, e o tipo de fibra que recebemos é muito diferente. "