Novo material terapêutico baseado em nanofibras de policaprolactona. Crédito:NUST MISIS
Um grupo de jovens cientistas do NUST MISIS apresentou um novo material terapêutico baseado em nanofibras feitas de policaprolactona modificada com uma composição antibacteriana de filme fino e componentes de plasma de sangue humano. Bandagens biodegradáveis feitas dessas fibras irão acelerar o crescimento das células do tecido duas vezes mais rapidamente, contribuindo para a regeneração normal de tecidos danificados, além de prevenir a formação de cicatrizes em casos de queimaduras graves.
Na medicina regenerativa, e particularmente na terapia de queimaduras, a regeneração eficaz do tecido cutâneo danificado e a prevenção de cicatrizes costumam ser os principais objetivos. Cicatrizes se formam quando a pele está gravemente danificada, seja através de um corte, queimar, ou um problema de pele como acne ou infecção fúngica.
O tecido cicatricial consiste principalmente em colágeno irreversível e difere significativamente do tecido que substitui, tendo propriedades funcionais reduzidas. Por exemplo, cicatrizes na pele são mais sensíveis à radiação ultravioleta, não são elásticos, e não desenvolvem glândulas sudoríparas ou folículos capilares.
Uma solução para este problema médico foi proposta pelos pesquisadores do Laboratório de Nanomateriais Inorgânicos NUST MISIS, liderado por Ph.D. Anton Manakhov, um pesquisador sênior. O cientista criou "bandagens" multicamadas feitas de fibras biodegradáveis e nanofilmes bioativos multifuncionais, que previnem cicatrizes e aceleram a regeneração do tecido.
Elizabeth Permyakova, um dos membros do projeto e cientistas de laboratório. Crédito:NUST MISIS
A adição do efeito antibacteriano pela introdução de nanopartículas de prata ou junção de antibióticos, assim como o aumento da atividade biológica à superfície dos grupos hidrofílicos (-COOH) e as proteínas do plasma sanguíneo conferem propriedades curativas únicas ao material.
No local da lesão, as bandagens promovem uma aceleração significativa do processo de cicatrização, a regeneração bem-sucedida da pele normal cobrindo o tecido, e a prevenção de cicatrizes no local da pele queimada ou danificada. Os componentes antibacterianos das nanofibras multifuncionais diminuem a inflamação. O plasma sanguíneo, com um nível de plaquetas aumentado, estimula a regeneração dos tecidos. As bandagens não são removidas ou trocadas durante o tratamento, pois pode causar dor adicional ao paciente. Depois de um certo período de tempo, a fibra biodegradável simplesmente "se dissolve" sem quaisquer efeitos colaterais.
"Com a ajuda de ligações químicas, fomos capazes de criar uma camada estável contendo componentes do plasma sanguíneo (fatores de crescimento, fibrinogênios, e outras proteínas importantes que promovem o crescimento celular) em uma base de policaprolactona. As fibras de base foram sintetizadas por eletroformação. Então, com a ajuda do tratamento de plasma, para aumentar as propriedades hidrofílicas do material, uma camada de polímero contendo grupos carboxila foi aplicada à superfície. A camada resultante foi enriquecida com componentes antibacterianos e proteicos, "observou Elizabeth Permyakova, um dos membros do projeto e cientistas de laboratório.
A equipe de pesquisa conduziu uma série de ensaios pré-clínicos em conjunto com o Instituto de Pesquisa de Medicina Experimental e Clínica (Novosibirsk, Rússia). Os resultados in vitro mostraram que o processo de regeneração ocorre duas vezes mais rápido do que com as bandagens padrão. No futuro próximo, a equipe espera obter resultados de testes de drogas in vivo.