Estrat\u00e9gia biomim\u00e9tica para s\u00edntese de nanotubos que estimulam a regenera\u00e7\u00e3o \u00f3ssea<\/strong><\/p>\n Dizem os especialistas que, at\u00e9 o momento, n\u00e3o h\u00e1 nada melhor do que um osso natural para ajudar a regenerar outro osso natural. De fato, apesar dos enormes avan\u00e7os na \u00e1rea de biomateriais, ainda n\u00e3o existe um material sint\u00e9tico que funcione t\u00e3o bem quanto o aut\u00f3geno (osso extra\u00eddo do pr\u00f3prio paciente) para incentivar a regenera\u00e7\u00e3o de tecido \u00f3sseo \u2013 processo que ocorre em nosso organismo de forma constante e espont\u00e2nea, mas que se faz necess\u00e1rio estimular mediante a implanta\u00e7\u00e3o de enxertos quando sofremos perdas \u00f3sseas not\u00f3rias devido a traumatismos ou doen\u00e7as. Nesse processo, a unidade b\u00e1sica de forma\u00e7\u00e3o dos ossos \u00e9 a fibrila de col\u00e1geno mineralizada, um cilindro de col\u00e1geno formado por um grupo de c\u00e9lulas chamadas osteoblastos, que \u00e9 recheado e revestido por fosfatos de c\u00e1lcio durante a chamada \u201cbiomineraliza\u00e7\u00e3o\u201d.<\/p>\n Um trabalho realizado por pesquisadores do Brasil junto a colaboradores da Fran\u00e7a deu um importante passo nesse contexto. Usando uma estrat\u00e9gia inspirada na natureza, a equipe cient\u00edfica conseguiu produzir no laborat\u00f3rio um material muito semelhante, em formato, tamanho e estrutura, \u00e0s fibrilas de col\u00e1geno mineralizadas. Nesta pesquisa, n\u00e3o foi necess\u00e1rio utilizar estruturas de col\u00e1geno, que \u00e9 uma prote\u00edna cara e dif\u00edcil de se manusear. Em vez disso, os cientistas produziram tubos de cerca de 200 nm de di\u00e2metro, muito parecidos \u00e0s fibrilas, por\u00e9m compostos por cristais de fosfato de c\u00e1lcio, que s\u00e3o o principal componente inorg\u00e2nico dos ossos, e estr\u00f4ncio, um elemento utilizado no tratamento da osteoporose, que ajuda a reduzir a perda de tecido \u00f3sseo e a aumentar a sua forma\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Em testes in vitro, o material mostrou que n\u00e3o \u00e9 t\u00f3xico para as c\u00e9lulas e que gera as condi\u00e7\u00f5es necess\u00e1rias para a forma\u00e7\u00e3o de tecido \u00f3sseo. Al\u00e9m disso, apresentou capacidade de liberar \u00edons de estr\u00f4ncio por longos per\u00edodos em doses controladas – par\u00e2metro essencial para o desenvolvimento, em longo prazo, de terapias seguras, uma vez que excesso destes pode levar ao enfraquecimento dos ossos.<\/p>\n Estrat\u00e9gia<\/strong><\/p>\n Para produzir o material com estrutura cil\u00edndrica de dimens\u00f5es controladas, a equipe se baseou em uma estrat\u00e9gia utilizada por diversos organismos vivos para gerar dentes, conchas e ossos: o confinamento f\u00edsico, que nada mais \u00e9 do o uso de um molde para obrigar um material a se formar seguindo uma determinada morfologia e tamanho.<\/p>\n O molde usado foi uma membrana de policarbonato, comercialmente dispon\u00edvel, que tem poros cil\u00edndricos de 200 nm de di\u00e2metro, tamanho semelhante ao das fibrilas de col\u00e1geno dos ossos. A membrana foi submergida por doze horas em uma solu\u00e7\u00e3o contendo fosfato, c\u00e1lcio e estr\u00f4ncio, a qual penetrou nos poros. Ap\u00f3s secagem da membrana na presen\u00e7a de compostos que desencadearam a mineraliza\u00e7\u00e3o, o policarbonato foi dissolvido, sendo poss\u00edvel separar e analisar o material que tinha se formado no interior dos poros.<\/p>\n \u201cApenas delimitando o ambiente f\u00edsico no qual ocorrem os processos de nuclea\u00e7\u00e3o e crescimento do mineral, obtivemos nanotubos com morfologia, composi\u00e7\u00e3o e tamanho altamente controlados\u201d, diz Ana Paula Ramos<\/a>, professora da Faculdade de Filosofia Ci\u00eancias e Letras de Ribeir\u00e3o Preto da USP, e autora correspondente de um artigo recentemente publicado que reporta o trabalho.<\/p>\n O mesmo procedimento, s\u00f3 que sem o uso de moldes, resultou em nanopart\u00edculas esf\u00e9ricas aglomeradas, com caracter\u00edsticas bem diferentes das fibrilas de col\u00e1geno que se buscava emular.<\/p>\n Surpresa<\/strong><\/p>\n A pesquisa foi realizada dentro do doutorado de Camila Bussola Tovani<\/a>, que foi realizado com financiamento da FAPESP, orientado pela professora Ana Paula Ramos e defendido neste ano pelo Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Qu\u00edmica da USP Ribeir\u00e3o Preto.<\/p>\n A ideia inicial do projeto era compreender como os \u00edons de estr\u00f4ncio, usados no tratamento da osteoporose, atuavam no mecanismo de mineraliza\u00e7\u00e3o dos ossos. Como esse processo, no organismo, ocorre em situa\u00e7\u00e3o de confinamento, limitado pelo arcabou\u00e7o formado pelas fibrilas de col\u00e1geno, Camila e sua orientadora decidiram utilizar um molde para estudar como ocorria a mineraliza\u00e7\u00e3o do fosfato de c\u00e1lcio na presen\u00e7a dos \u00edons estr\u00f4ncio.<\/p>\n \u201cDurante a caracteriza\u00e7\u00e3o estrutural, constatamos a elevada similaridade entre as part\u00edculas obtidas e as fibrilas de col\u00e1geno mineralizadas que formam os ossos, o que nos incentivou a conduzir investiga\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas\u201d, conta a professora. \u201cO que de fato nos surpreendeu, foi a possibilidade de controlar propriedades das part\u00edculas tais como fase mineral, morfologia e tamanho apenas mudando o meio no qual a precipita\u00e7\u00e3o ocorria\u201d, completa Ana Paula, que sugere que a mesma estrat\u00e9gia pode ser aplicada para sintetizar outras part\u00edculas inorg\u00e2nicas para diferentes aplica\u00e7\u00f5es nas quais o controle das propriedades f\u00edsico-qu\u00edmicas seja essencial.<\/p>\n Os nanotubos foram produzidos e caracterizados no Laborat\u00f3rio de F\u00edsico-Qu\u00edmica de Superf\u00edcies e Coloides, coordenado pela professora Ana Paula. Ensaios biol\u00f3gicos foram realizados em outros laborat\u00f3rios do campus da USP em Ribeir\u00e3o Preto, mediante colabora\u00e7\u00f5es com o professor Pietro Ciancaglini<\/a>\u00a0e a professora Sandra Fukada<\/a>.<\/p>\n O trabalho tamb\u00e9m se beneficiou de duas colabora\u00e7\u00f5es da professora Ana Paula com pesquisadores da Fran\u00e7a. A primeira, com o cientista Alexandre Gloter (Universite\u0301 Paris-Saclay<\/em>), permitiu investigar o mecanismo de forma\u00e7\u00e3o e caracterizar os nanotubos por meio de t\u00e9cnicas avan\u00e7adas de espectroscopia e microscopia. A segunda, com a pesquisadora Nadine Nassif (Sorbonne Universit\u00e9<\/em>), auxiliou na compreens\u00e3o dos processos de mineraliza\u00e7\u00e3o \u00f3ssea. \u201c\u00c9 interessante destacar que o contato inicial com o Dr. Alexandre Gloter aconteceu no Brasil durante o\u00a0TEM Summer School<\/em>, organizado no CNPEM pelo LNNano, e que a bolsa BEPE-FAPESP possibilitou a perman\u00eancia da Camila Tovani no Laborat\u00f3rio\u00a0Chimie de la Matiere Condense\u00e8 de Paris,<\/em>\u00a0da\u00a0Sorbonne Universit\u00e9<\/em>, sob supervis\u00e3o da Dra. Nadine Nassif durante 1 ano\u201d, diz Ana Paula Ramos. \u201cO investimento das ag\u00eancias de fomento em internacionaliza\u00e7\u00e3o, tanto trazendo quanto enviando pesquisadores ao exterior, tem impacto importante nesta pesquisa\u201d, conclui.<\/p>\n Do laborat\u00f3rio ao mercado<\/strong><\/p>\n De acordo com a professora Ana Paula, depois de realizar uma investiga\u00e7\u00e3o para validar o desempenho dos nanotubos em modelos animais, o material poderia ser utilizado para preencher localmente pequenos defeitos dos ossos. Os nanotubos tamb\u00e9m poderiam ser incorporados em matrizes polim\u00e9ricas que s\u00e3o usadas em cirurgias ortop\u00e9dicas e cr\u00e2nio-maxilo-faciais para substitui\u00e7\u00e3o, preenchimento ou reparo de falhas \u00f3sseas provocadas por infec\u00e7\u00f5es, traumatismos e neoplasias. Ainda, o material poderia ser incorporado a formula\u00e7\u00f5es de creme dental para tratamento de hipersensibilidade dent\u00e1ria, uma vez que alguns dentifr\u00edcios utilizados para este fim apresentam estr\u00f4ncio em sua composi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n \u201cO maior desafio para tornar as part\u00edculas produto \u00e9 encontrar empresas do ramo interessadas na tecnologia, o que nos permitiria desenvolver formula\u00e7\u00f5es a curto prazo\u201d, afirma a pesquisadora.<\/p>\n O artigo cient\u00edfico de autoria de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9:\u00a0Strontium Calcium Phosphate Nanotubes as Bioinspired Building Blocks for Bone Regeneration. Camila B. Tovani, Tamires M. Oliveira, Mariana P. R. Soares, Nadine Nassif, Sandra Y. Fukada, Pietro Ciancaglini, Alexandre Gloter, and Ana P. Ramos.\u00a0ACS Appl. Mater. Interfaces […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9068"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9068"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9068\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":9110,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9068\/revisions\/9110"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9068"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9068"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9068"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"Procedimento](\"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/confinamento-1024x812.jpg\")
<\/a>![\"Os](\"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/autores-e1606771516954.jpg\")