Você pode consertar um coração partido neste Dia dos Namorados, agora que os pesquisadores inventaram um novo hidrogel que pode ser usado para curar tecidos cardíacos danificados e melhorar os tratamentos contra o câncer.



A pesquisadora de engenharia química da Universidade de Waterloo, Dra. Elisabeth Prince, se uniu a pesquisadores da Universidade de Toronto e da Universidade Duke para projetar o material sintético feito com nanocristais de celulose, derivados da polpa de madeira. O material é projetado para replicar as nanoestruturas fibrosas e as propriedades dos tecidos humanos, recriando assim suas propriedades biomecânicas únicas.

A pesquisa foi publicada recentemente no Proceedings of the National Academy of Sciences .

“O cancro é uma doença diversa e dois pacientes com o mesmo tipo de cancro respondem frequentemente ao mesmo tratamento de formas muito diferentes”, disse Prince. “Os organoides tumorais são essencialmente uma versão miniaturizada do tumor de um paciente individual que pode ser usada para testes de drogas, o que poderia permitir aos pesquisadores desenvolver terapias personalizadas para um paciente específico”.

Como diretor do Prince Polymer Materials Lab, Prince projeta hidrogéis biomiméticos sintéticos para aplicações biomédicas. Os hidrogéis possuem arquitetura nanofibrosa com grandes poros para transporte de nutrientes e resíduos, que afetam as propriedades mecânicas e a interação celular.

Prince, professor do Departamento de Engenharia Química de Waterloo, utilizou esses hidrogéis miméticos de tecido humano para promover o crescimento de réplicas de tumores em pequena escala derivadas de tecido tumoral doado.

Ela pretende testar a eficácia dos tratamentos contra o câncer nos organoides minitumorais antes de administrar o tratamento aos pacientes, permitindo potencialmente terapias personalizadas contra o câncer. Esta pesquisa foi conduzida ao lado do professor David Cescon no Princess Margaret Cancer Center.

O grupo de pesquisa de Prince em Waterloo está desenvolvendo hidrogéis biomiméticos semelhantes para serem injetáveis ​​para administração de medicamentos e aplicações médicas regenerativas, à medida que os pesquisadores de Waterloo continuam a liderar a inovação em saúde no Canadá.

Sua pesquisa visa usar material de hidrogel filamentoso injetado para regenerar o tecido cardíaco danificado após um ataque cardíaco. Ela usou nanofibras como estrutura para o crescimento e cura de tecido cardíaco danificado.

"Estamos desenvolvendo o trabalho que comecei durante meu doutorado para projetar hidrogéis miméticos de tecido humano que podem ser injetados no corpo humano para fornecer terapia e reparar os danos causados ​​ao coração quando um paciente sofre um ataque cardíaco, ", disse o príncipe.

A pesquisa de Prince é única, pois a maioria dos géis atualmente usados ​​em engenharia de tecidos ou cultura de células 3D não possui essa arquitetura nanofibrosa. O grupo de Prince usa nanopartículas e polímeros como blocos de construção de materiais e desenvolve química para nanoestruturas que imitam com precisão os tecidos humanos.

O próximo passo na pesquisa de Prince é usar nanopartículas condutoras para fazer géis nanofibrosos eletricamente condutores que podem ser usados ​​para curar o coração e o tecido muscular esquelético.

Mais informações: Elisabeth Prince et al, O hidrogel nanocoloidal imita a estrutura e as propriedades mecânicas não lineares de redes fibrosas biológicas, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI:10.1073/pnas.2220755120
Fornecido pela Universidade de Waterloo