Nos últimos 30 anos, a comunidade científica tem trabalhado para desenvolver uma alternativa sintética aos enxertos ósseos para reparar ossos doentes ou danificados. Pesquisadores da Universidade McGill usaram a Fonte de Luz Canadense (CLS) da Universidade de Saskatchewan para avançar um novo método para o crescimento de tecido ósseo sintético.
O campo de rápido avanço da engenharia de tecidos ósseos está focado no crescimento de células ósseas em laboratório em materiais chamados scaffolds e, em seguida, na transferência dessas estruturas para o corpo de uma pessoa para reparar danos ósseos. Como o osso que imita, os scaffolds precisam de uma rede interconectada de poros pequenos e grandes que permitem que células e nutrientes se espalhem e ajudem a gerar novo tecido ósseo.

O processo promissor da equipe da McGill funciona modificando a estrutura interna de um material, chamado óxido de grafeno, para torná-lo mais propício à regeneração do tecido ósseo.

O óxido de grafeno é um composto ultrafino e extra forte que está sendo usado cada vez mais em eletrônica, óptica, química, armazenamento de energia e biologia. Uma de suas propriedades únicas é que, quando as células-tronco são colocadas nele, elas tendem a se transformar em células geradoras de osso chamadas osteoblastos.

O grupo multidisciplinar - composto por pesquisadores dos Departamentos de Mineração e Engenharia de Materiais, Engenharia Elétrica e Odontologia da McGill - descobriu que adicionar uma emulsão de óleo e água ao óxido de grafeno e congelá-lo em duas temperaturas diferentes produziu dois tamanhos diferentes de poros em todo o o material.

A professora Marta Cerruti disse que quando eles "semearam" o andaime agora poroso com células-tronco da medula óssea de camundongo, as células se multiplicaram e se espalharam dentro da rede de poros, um sinal promissor de que a nova abordagem poderia eventualmente ser usada para regenerar o tecido ósseo em humanos. .

"Mostramos que os andaimes são completamente biocompatíveis, que as células ficam felizes quando você os coloca lá e que são capazes de penetrar em todo o andaime e colonizar todo o andaime", afirmou.

Os pesquisadores usaram a linha de luz BMIT-BM no CLS para visualizar os poros de diferentes tamanhos dentro do andaime, bem como o crescimento e a disseminação das células. O pesquisador principal Yiwen Chen, Ph.D. estudante que trabalha com Cerruti, disse que seu trabalho não teria sido possível sem o síncrotron porque a baixa densidade do óxido de grafeno significa que ele absorve apenas uma quantidade muito pequena de luz.

"Até onde sabemos, esta é a primeira vez que as pessoas usam luz síncrotron para ver a estrutura dos andaimes de óxido de grafeno", disse Chen.

Embora a aplicação clínica generalizada dessa nova abordagem ainda possa demorar muitos anos, Cerruti acredita que seu trabalho pode permitir que outros pesquisadores aprendam mais sobre como as células-tronco se transformam em células ósseas.

"Talvez isso leve a uma melhor compreensão da biologia dos ossos que não entenderíamos de outra forma", disse ela. "Talvez a curto prazo possamos usar os métodos do laboratório para entender melhor o osso e talvez desenvolver novas drogas."

A pesquisa foi publicada em Carbon . + Explorar mais

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