Notícia

Nova biblioteca de biopolímeros

Divulgação

Fonte

Universidade Carnegie Mellon

Data

segunda-feira, 23 outubro 2017 10:55

Áreas

Biomateriais. Engenharia Biomédica.

O cientista da Universidade Carnegie Mellon, Dr. Krzysztof Matyjaszewski, em conjunto com colaboradores da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill e da Universidade de Akron, nos Estados Unidos, apresentou uma metodologia que melhora as características dos polímeros usados como biomateriais, permitindo-lhes imitar mais de perto as características dos materiais biológicos. A técnica foi publicada na edição de 28 de setembro da revista científica Nature.

Cientistas da área de química tentaram, durante décadas, criar materiais que imitassem materiais biológicos para uso em implantes médicos, próteses, engenharia de tecidos e robótica, com as mesmas combinações de força, flexibilidade e suavidade que os encontrados em tecidos biológicos.

Como regra geral, quando os químicos produzem polímeros lineares com propriedades elásticas denominadas elastômeros, eles podem tornar os materiais resistentes ou elásticos, mas não com as duas características ao mesmo tempo. Isso faz com que a produção de materiais com alta resistência mas que também sejam flexíveis, como os necessários para muitos biomateriais, seja extremamente difícil. Além disso, os polímeros lineares são feitos por tentativa e erro e muitas vezes envolvem a mistura de diferentes produtos químicos e solventes, o que limita a possibilidade dos químicos de controlar as propriedades do material e pode ainda afetar a biocompatibilidade do material.

O Dr. Matyjaszewski e colegas recomendam polímeros do tipo “brush” (escova, em tradução literal) como candidatos viáveis para a criação de biomateriais. Os polímeros “brush” não estão limitados pelas regras de resistência e elasticidade dos polímeros lineares. Suas propriedades bem definidas podem ser preditas e alteradas em três variáveis: comprimento da rede formada, comprimento da cadeia lateral e densidade de enxerto. Além disso, eles podem ser feitos sem a inclusão de “enchimentos” ou solventes.

Na revista Nature, o grupo relata o uso de métodos de polimerização radical controlada (CRP, do inglês) para criar uma biblioteca de polímeros do tipo “brush”. As técnicas de CRP, como a polimerização por radiação com transferência de átomos – desenvolvida pelo Dr. Matyjaszewski há mais de 20 anos – permitiram que os pesquisadores variassem sistematicamente as três variáveis ​​para cada polímero e criassem um conjunto de referência bem definido. Este conjunto de biomateriais pode ser usado em engenharia reversa para criar polímeros mais próximos de um tecido biológico.

Para demonstrar a eficácia da biblioteca, os pesquisadores utilizaram com sucesso o catálogo para criar réplicas de tecido de medusa e tecido pulmonar e arterial e planejam expandir seus estudos para outros materiais biológicos.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Fonte: Jocelyn Duffy, Universidade Carnegie Mellon. Imagem: Divulgação.

Em suas publicações, o Portal Tech4Health da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal Tech4Health tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.