No campo da medicina regenerativa, a criação de tendões artificiais que possam suportar o exigente ambiente mecânico do corpo humano tem sido um desafio significativo. Os hidrogéis, devido à sua biocompatibilidade e propriedades ajustáveis, surgiram como materiais promissores para a fabricação de tendões artificiais. No entanto, os hidrogéis convencionais muitas vezes carecem da resistência e durabilidade necessárias para a funcionalidade a longo prazo in vivo.

Para resolver esta questão, uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Yuan Chen dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei, Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com colegas da Southeast University e da University of Queensland, desenvolveu uma estratégia para melhorar as propriedades mecânicas e durabilidade de hidrogéis para aplicações em tendões artificiais. Suas descobertas foram publicadas na revista Materials Today Bio.

Os pesquisadores empregaram um sistema de hidrogel de rede dupla baseado em poli(etilenoglicol) (PEG) e poli(ácido acrílico) (PAA). A rede PEG proporcionou elasticidade, enquanto a rede PAA contribuiu com robustez e resistência. Ao otimizar a composição e as condições de reticulação, alcançaram um efeito sinérgico que melhorou significativamente o desempenho mecânico dos hidrogéis.

Para aumentar ainda mais a durabilidade, a equipe introduziu um mecanismo dinâmico de reticulação covalente usando a química de Diels-Alder. Esta abordagem permitiu a formação e troca de ligações reversíveis dentro da rede de hidrogel, permitindo a autocura e a adaptabilidade ao estresse mecânico.

Os pesquisadores testaram o desempenho de seus hidrogéis in vitro e in vivo. Os testes de tração demonstraram que os hidrogéis resistentes de rede dupla exibiam alta resistência e extensibilidade, comparáveis ​​aos tendões naturais. Além disso, estudos de implantação in vivo em ratos mostraram excelente biocompatibilidade e funcionalidade a longo prazo dos tendões artificiais.

Chen destaca a importância de seu trabalho:"Nosso estudo fornece uma abordagem promissora para a fabricação de tendões artificiais duráveis ​​usando hidrogéis resistentes de rede dupla com reticulação covalente dinâmica. Esses materiais têm grande potencial para aplicações clínicas no reparo e reconstrução de tendões, oferecendo novos caminhos para o tratamento de lesões nos tendões."