p Alguns materiais prometem promover a regeneração óssea, aumentando suas propriedades elétricas naturais, de acordo com uma revisão no jornal Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados . p Alguns sólidos, incluindo osso, esmalte e quartzo, formam um campo elétrico quando deformados. Está Propriedade, chamado de efeito piezoelétrico, acontece quando uma força mecânica empurra os átomos para mais perto ou mais longe, perturbando o equilíbrio elétrico e fazendo com que cargas positivas e negativas apareçam em lados opostos de um material.

p Os cientistas descobriram que o osso era um material piezoelétrico em 1957. Desde então, eles descobriram que a piezoeletricidade ocorre quando as fibras de colágeno ósseo deslizam umas contra as outras. Isso leva ao acúmulo de cargas e à geração de uma pequena corrente, que abre canais de íons de cálcio nas células ósseas chamados osteócitos. Isso desencadeia uma cascata de vias de sinalização que, em última análise, promovem a formação óssea.

p "A piezoeletricidade é uma das várias respostas mecânicas da matriz óssea que permite que as células ósseas reajam às mudanças em seu ambiente, "explica o engenheiro biomédico Zong-Hong Lin da Universidade Nacional Tsing Hua de Taiwan e o médico Fu-Cheng Kao do Hospital Memorial Chang Gung de Taiwan, quem liderou a revisão.

p Os pesquisadores estão buscando alavancar essa propriedade para melhorar a regeneração e o reparo ósseo. Por exemplo, eles estão explorando materiais para fabricar minúsculos, geradores elétricos autoalimentados que podem ser implantados dentro ou fora do osso para estimular seus processos naturais de cura.

p Algumas equipes aceleraram significativamente a proliferação e diferenciação de células formadoras de osso embrionárias de camundongo ao usar um nanogerador chamado triboelétrico. Uma corrente elétrica é gerada quando dois materiais são separados e, em seguida, trazidos de volta ao contato. Esses nanogeradores foram testados com materiais como polidimetilsiloxano, óxido de inditina, alumínio, e politetrafluoroetileno. Eles estão mostrando potencial para tratar a osteoporose e fraturas relacionadas à osteoporose.

p Nanogeradores piezoelétricos, por outro lado, são feitos conectando um eletrodo a um material piezoelétrico em um substrato flexível, e gerar uma corrente quando a força for aplicada. Esses nanogeradores também promovem a proliferação de células formadoras de ossos humanos.

p Além de nanogeradores, polímeros piezoelétricos, que têm boa biocompatibilidade com tecidos humanos, estão se mostrando promissores como parafusos e pinos absorvíveis em fraturas ósseas graves, ajudando a evitar uma segunda cirurgia para sua remoção.

p Cerâmicas piezoelétricas fornecem correntes elétricas mais fortes em comparação com polímeros, mas pode ser tóxico. Cerâmica sem chumbo, como titanato de bário, hidroxiapatita, e o óxido de zinco são os principais candidatos para estruturas ósseas que promovem o crescimento e regeneração óssea e para substitutos ósseos artificiais.

p Lin e seus colegas esperam que novas pesquisas levem a aplicações baseadas em piezoeletricidade para engenharia de tecidos e regeneração óssea.