Fibras de nanotubos sendo testadas como forma de restaurar a saúde elétrica dos corações
p o cientista de gelo Matteo Pasquali segura um carretel de fibra feito de nanotubos de carbono puro. As fibras estão sendo estudadas para preencher lacunas na condutividade em tecidos cardíacos danificados. Crédito:Jeff Fitlow
p Pesquisadores da Rice University e do Texas Heart Institute estão estudando o uso de soft, fibras flexíveis feitas de nanotubos de carbono para restaurar a condutividade elétrica ao tecido cardíaco danificado. p Com o apoio da American Heart Association, essas instituições vão testar a capacidade das fibras de preencher lacunas elétricas no tecido causadas por arritmias cardíacas que afetam mais de 4 milhões de americanos a cada ano.
p Um coração batendo é controlado por sinais elétricos que fazem com que seus tecidos se contraiam e relaxem. As cicatrizes no tecido cardíaco conduzem pouca ou nenhuma eletricidade. Suave, fibras altamente condutoras oferecem uma maneira de contornar essas lacunas.
p "Eles são como cabos de extensão, "disse Mehdi Razavi, o diretor de pesquisa clínica de eletrofisiologia do Texas Heart Institute e o investigador principal do projeto. "Eles nos permitem pegar a carga de um lado da cicatriz e colocá-la no outro lado. Essencialmente, estamos causando um curto-circuito. "
p As fibras de nanotubos desenvolvidas em Rice pelo laboratório do químico e engenheiro químico Matteo Pasquali têm cerca de um quarto da espessura de um cabelo humano. Mas mesmo um pedaço de um centímetro de material contém milhões de nanotubos, cilindros microscópicos de carbono puro descobertos no início dos anos 1990.
p Embora as fibras tenham sido desenvolvidas para substituir as milhas de cabos em aviões comerciais para economizar peso, seu potencial para aplicações médicas tornou-se rapidamente aparente, Pasquali disse.
p A cientista pesquisadora de arroz Flavia Vitale está desenvolvendo aplicações de fibras de nanotubos. Ela faz parte de uma colaboração com o Texas Heart Institute para usar as fibras como pontes condutoras para o tecido cardíaco danificado. Crédito:Jeff Fitlow
p "Não projetamos a fibra para ser macia, mas é mecanicamente muito semelhante a uma sutura, "disse ele." E tem todas as funções elétricas necessárias para uma aplicação como esta. "
p Porque as fibras são macias, flexível e extremamente resistente, espera-se que sejam muito mais adequados para aplicações biológicas do que os fios de metal usados para fornecer energia a dispositivos como marca-passos. Eles já mostraram potencial para ajudar pessoas com doença de Parkinson que precisam de implantes cerebrais para tratar sua condição neurológica.
p "Pessoas que progridem para insuficiência cardíaca podem ter a formação de tecido cicatricial ao longo do tempo, "disse Mark McCauley, um eletrofisiologista cardíaco do Texas Heart Institute. "Existem muitas maneiras diferentes de as cicatrizes podem afetar a condução no coração. Recentemente, estivemos mais interessados no desenvolvimento de cicatrizes após ataques cardíacos, mas acreditamos que esta fibra pode nos ajudar a tratar todos os tipos de arritmias cardíacas e problemas de condução elétrica. "
p "Os próprios fios de metal podem causar cicatrizes no tecido, "disse Flavia Vitale, um cientista pesquisador no laboratório de Pasquali que está desenvolvendo aplicações de fibra de nanotubo. "Se você pensa em inserir uma agulha em sua pele, eventualmente, sua pele vai reagir e isolá-la completamente, porque é duro. Cicatriz se formará ao redor da agulha.
p “Mas essas fibras são únicas, "Ela disse." Eles são menores e mais flexíveis do que um fio de cabelo humano e tão fortes que podem resistir à fadiga de flexão devido ao batimento constante do coração. "
p Vitale observou que a baixa impedância das fibras (sua resistência à corrente) permite que a eletricidade se mova do tecido para a ponte e de volta com facilidade, muito melhor do que com fios de metal.
p Os pesquisadores estão testando a biocompatibilidade das fibras, mas esperam que os testes em humanos não demorem mais do que alguns anos.
p Razavi disse um cofre, Uma maneira eficaz de conduzir eletricidade através do tecido cardíaco com cicatrizes revolucionará o tratamento. "Se esses estudos mais extensos confirmarem nossos achados iniciais, uma mudança de paradigma no tratamento de morte cardíaca súbita estará ao nosso alcance, como pela primeira vez, a causa subjacente para esses eventos pode ser corrigida de forma permanente, " ele disse.
p Pasquali disse que está satisfeito em ver uma nova maneira em que a nanotecnologia, pelo qual o arroz é conhecido, pode ajudar a salvar vidas. "Desde o início, ficamos entusiasmados em aprender sobre as áreas uns dos outros e encontrar usos para o material, "ele disse sobre sua amizade - e agora colaboração - com Razavi." Estamos determinados a encontrar maneiras de tratar, em vez de controlar as doenças. "