Substituindo ossos danificados por implantes baseados em madeira

Substituindo ossos danificados por implantes baseados em madeira

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Fonte: Medical News Today

Poderiam ossos envelhecidos e danificados serem substituídos por implantes com base de madeira? Essa é a pergunta que os pesquisadores italianos doNational Research Council of Italy (CNR) colocam para a próxima edição doInternational Journal of Healthcare Technology and Management  e esperam responder.

Danos acidentais, osteoporose, artrose, câncer ósseo e outras doenças representam uma ameaça constante na vida de milhões de pessoas e, com o envelhecimento progressivo da população mundial, a ameaça só tende a aumentar. Na verdade, mais de 2,2 milhões de procedimentos de enxerto ósseo são realizados anualmente em todo o mundo e este número está aumentando como consequência da alteração de estilos de vida, e com as pessoas vivendo por mais tempo. Como tal, encontrar materiais biomiméticos, que são semelhantes aos materiais ósseos, em termos de resistência, flexibilidade e densidade é uma preocupação premente para os cientistas médicos. A esperança é que poderia ser possível deslocar ou, pelo menos, aumentar os implantes de metal de liga leve, utilizando estes materiais.

A estrutura de algumas madeiras ao nível microscópico é muito próxima à do osso natural e compartilha algumas das propriedades desejadas, tais como as únicas propriedades biomecânicas, isto é, devido à sua organização hierárquica possui, ao mesmo tempo, uma elevada resistência e também leveza.

Agora, Ugo Finardi (Institute for Economic Research on Firms and Growth-CERIS-CNR, and University of Torino), e Simone Sprio Institute of Science and Technology for Ceramics -- ISTEC-CNR), realizaram um estudo de caso sobre as implicações de uma nova tecnologia desenvolvida recentemente pelo Grupo de Pesquisa em Biomateriais de ISTEC. Nesse trabalho, os pesquisadores, Anna Tampieri, Simone Sprio e Andrea Ruffini, tiveram uma inspiração da natureza e utilizaram uma abordagem nanotecnológica para transformar madeira rattan em implantes hierarquicamente organizados. Estes materiais têm uma força biomimética e flexibilidade semelhante ao osso natural, algo que não pode ser alcançado com as tecnologias atuais utilizando a liga de metal.

A tecnologia descrita por Finardi e Sprio explica a forma como a estrutura física hierárquica da madeira rattan pode ser utilizada como suporte para a criação de um material sintético para substituir o osso danificado e perdido. Um benefício adicional seria que esse material poderia possuir paredes estruturais, um fator que teria impedido, anteriormente, a utilização de materiais biomiméticos.

O processamento da madeira bruta para remover componentes químicos incompatíveis com os implantes em seres humanos é longo e complexo, mas os benefícios em produzir um material que é tão semelhante ao osso e que pode ser moldado para se ajustar perfeitamente ao paciente superam esses problemas, sugere a equipa. O processo envolve o tratamento térmico da madeira para remover celulose, lignina e outros materiais vegetais, mas deixando para trás um esqueleto de carbono que pode, então, ser infiltrado e induzido a reagir com o oxigênio, cálcio e fosfato para produzir um material poroso, imitando química e mecanicamente o osso. A equipe de pesquisa diz que ao contrário de ligas de metal, cerâmica e até mesmo o osso doado, seu material patenteado é de baixo custo, tem biomecânica muito boa, é bio-compatível e pode ser integrado em um osso já existente auxiliando, assim, devidamente a regeneração óssea.