{"id":3684,"date":"2015-08-06T16:33:40","date_gmt":"2015-08-06T19:33:40","guid":{"rendered":"http:\/\/sbpmat.org.br\/?p=3684"},"modified":"2015-08-12T15:11:56","modified_gmt":"2015-08-12T18:11:56","slug":"artigo-em-destaque-biomaterial-composito-promissor-para-regeneracao-de-tecido-osseo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/artigo-em-destaque-biomaterial-composito-promissor-para-regeneracao-de-tecido-osseo\/","title":{"rendered":"Artigo em destaque: Biomaterial comp\u00f3sito promissor para regenera\u00e7\u00e3o de tecido \u00f3sseo."},"content":{"rendered":"

O artigo cient\u00edfico com participa\u00e7\u00e3o de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9: Assisted deposition of nano-hydroxyapatite onto exfoliated carbon nanotube oxide scaffolds.<\/strong> Hudson Zanin, Cintia M. R. Rosa, Noam Eliaz, Paul W. May, Fernanda Roberta Marciano and Anderson O. Lobo. Nanoscale, v. 7, p. 10218-10232, 2015. DOI: 10.1039\/C4NR07317G.<\/p>\n

Biomaterial comp\u00f3sito promissor para regenera\u00e7\u00e3o de tecido \u00f3sseo.\u00a0<\/strong><\/p>\n

Em um estudo realizado\u00a0pelo\u00a0Laborat\u00f3rio de Nanotecnologia Biom\u00e9dica (NANOBIO) da Universidade do Vale do Para\u00edba (UniVap), em colabora\u00e7\u00e3o com cientistas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e de universidades de Israel e Reino Unido, foi fabricado um biomaterial que permitiu avan\u00e7ar na compreens\u00e3o de fases da gera\u00e7\u00e3o de tecido \u00f3sseo in vitro<\/em> (fora do contexto biol\u00f3gico real). O material, de baixo custo, tem potencial para ser utilizado para acelerar a regenera\u00e7\u00e3o de tecido \u00f3sseo in vivo \u2013 o que pode ser \u00fatil no caso de fraturas \u00f3sseas, por exemplo. Os resultados do estudo foram recentemente publicados na revista cient\u00edfica\u00a0Nanoscale<\/em>, da\u00a0Royal Society of Chemistry<\/em>.<\/p>\n

Em grandes linhas, a gera\u00e7\u00e3o natural de tecido \u00f3sseo ocorre quando umas c\u00e9lulas chamadas osteoblastos produzem a parte org\u00e2nica do osso e, num segundo momento, depositam sobre ela a parte inorg\u00e2nica, a hidroxiapatita, de f\u00f3rmula qu\u00edmica Ca5(PO4)3(OH). A deposi\u00e7\u00e3o natural da hidroxiapatita \u00e9 um processo de biomineraliza\u00e7\u00e3o (produ\u00e7\u00e3o de minerais por parte de organismos vivos). A biomineraliza\u00e7\u00e3o ainda n\u00e3o \u00e9 completamente compreendida, mas seu entendimento \u00e9 de grande import\u00e2ncia para o desenvolvimento de aplica\u00e7\u00f5es visando a regenerar tecido \u00f3sseo ou fixar implantes em ossos.<\/p>\n

\u201cO artigo colabora com o entendimento do processo de precipita\u00e7\u00e3o da hidroxiapatita carbonatada in vitro<\/em> em curtos per\u00edodos de tempo sobre superf\u00edcies tridimensionais a base de nanohidroxiapatita, nanotubos de carbono verticalmente alinhados e grafeno\u201d, diz o professor\/pesquisador Anderson de Oliveira Lobo<\/a>, engenheiro biom\u00e9dico com mestrado e doutorado em F\u00edsica e Qu\u00edmica de Materiais, que assina o paper como autor correspondente.<\/p>\n

Em colabora\u00e7\u00e3o com\u00a0o grupo de Diamantes e Materiais Relacionados (DIMARE) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE),\u00a0representado pelo pesquisador Evaldo Jos\u00e9 Corat,\u00a0a equipe do NANOBIO, coordenada pelos professores Anderson de Oliveira Lobo e Fernanda Roberta Marciano, produziu arcabou\u00e7os de nanotubos de carbono alinhados verticalmente.\u00a0 Os nanotubos passaram por um processo de oxida\u00e7\u00e3o superficial pela t\u00e9cnica de\u00a0plasma etching<\/em>, que exfoliou suas pontas, gerou \u00f3xido de grafeno e, dessa maneira, criou um ambiente mais prop\u00edcio para a forma\u00e7\u00e3o de n\u00facleos de nanohidroxiapatita na etapa seguinte da fabrica\u00e7\u00e3o do material, a eletrodeposi\u00e7\u00e3o. Essa t\u00e9cnica de deposi\u00e7\u00e3o foi a escolhida porque, entre os m\u00e9todos conhecidos, gera a apatita artificial mais similar \u00e0 biol\u00f3gica em termos de microestrutura e dimens\u00f5es. Para definir os par\u00e2metros da eletrodeposi\u00e7\u00e3o por meio de estudos eletroqu\u00edmicos, os pesquisadores do Brasil pediram a colabora\u00e7\u00e3o de um especialista no assunto em n\u00edvel mundial, o cientista Noam Eliaz da Universidade de TelAviv. Ap\u00f3s a eletrodeposi\u00e7\u00e3o, a equipe obteve um\u00a0material comp\u00f3sito que manteve as propriedades biol\u00f3gicas da hidroxiapatita, com a vantagem de que a presen\u00e7a de nanotubos de carbono refor\u00e7ou a dureza e resist\u00eancia do material.<\/p>\n

Posteriormente, os cientistas submergiram o material em flu\u00eddo corporal simulado (um l\u00edquido que simula as condi\u00e7\u00f5es do plasma sangu\u00edneo e \u00e9 comumente usado no estudo de biomateriais). Nessas condi\u00e7\u00f5es, o material comp\u00f3sito, que \u00e9 bioativo nesse tipo de l\u00edquido, formou espontaneamente uma camada de hidroxiapatita carbonatada, a qual, em conjunto com o arcabou\u00e7o de nanotubos e os filmes de hidroxiapatita, comp\u00f4s um novo material comp\u00f3sito.<\/p>\n

Os pesquisadores puderam observar e estudar todo o processo de biomineraliza\u00e7\u00e3o em per\u00edodos de at\u00e9 7 dias, e propuseram no artigo modelos para explicar diversas etapas. Nesse momento, mais precisamente na discuss\u00e3o do modelo qu\u00edmico de como ocorre a biomineraliza\u00e7\u00e3o do comp\u00f3sito, foi importante a participa\u00e7\u00e3o do pesquisador Paul May, da Universidade de Bristol, junto a Hudson Zanin, pesquisador do Laborat\u00f3rio de Abastecimento e Fornecimento de Energia da UniVap que estava fazendo um p\u00f3s-doutorado na universidade brit\u00e2nica.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Esquema demonstrando todo o processo de produ\u00e7\u00e3o dos nanobiomateriais e o ensaio de bioatividade in vitro<\/em>. Na parte superior da esquerda para a direita mostra: (i) a produ\u00e7\u00e3o dos nanotubos de carbono verticalmente alinhados (ii) exfolia\u00e7\u00e3o para a exposi\u00e7\u00e3o das folhas de grafeno (iii) esquema demonstrando o processo de eletrodeposi\u00e7\u00e3o de nanohidroxiapatita (iv). Nas duas linhas do meio segue demonstrado todo o processo de biomineraliza\u00e7\u00e3o in vitro demonstrando como ocorrem as trocas entre os c\u00e1tions e \u00e2nions at\u00e9 a forma\u00e7\u00e3o da camada de nanohidroxiapatita carbonatada. Na \u00faltima linha seguem micrografias demonstrando o processo de biomineraliza\u00e7\u00e3o nos tempos iniciar (logo ap\u00f3s a incuba\u00e7\u00e3o) e ap\u00f3s 7 dias (\u00faltima micrografia).<\/figcaption><\/figure>\n

A pesquisa n\u00e3o trouxe apenas avan\u00e7os na compreens\u00e3o da biomineraliza\u00e7\u00e3o in vitro<\/em>. \u201cA compreens\u00e3o desse processo in vitro poder\u00e1 ser associado ao processo de regenera\u00e7\u00e3o in vivo<\/em> destes materiais\u201d, comenta o professor Anderson Lobo. \u201cEstudos in vitro<\/em> com c\u00e9lulas osteobl\u00e1sticas humanas e ensaios in vivo<\/em> utilizando animais est\u00e3o sendo realizados pelos orientandos de p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o e p\u00f3s-doutorandos do NANOBIO da UniVap\u201d, completa.<\/p>\n

As origens do estudo se encontram na pesquisa de doutorado de Lobo, realizada no Instituto Tecnol\u00f3gico de Aeron\u00e1utica (ITA) e defendida em 2011, na qual ele conseguiu pela primeira vez sintetizar comp\u00f3sitos de nanotubos de carbono verticalmente alinhados e nanohidroxiapatita. A pesquisa contou ou conta com apoio financeiro de ag\u00eancias brasileiras de fomento \u00e0 pesquisa: FAPESP,\u00a0CNPq, FINEP e CAPES.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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