Pensamos em cascas de ovo como frágeis. No entanto, essas conchas finas e facilmente quebráveis podem ser a chave para a criação de enxertos ósseos melhores e mais fortes para os seres humanos.
Pesquisadores da Universidade de Massachusetts Lowell (UML) desenvolveram um método de utilização de partículas microscópicas de cascas de ovos pulverizadas para ajudar no crescimento de novos ossos. Como as cascas de ovos são feitas principalmente de carbonato de cálcio, um material que já temos em nossos ossos, os pesquisadores esperam que seja mais prontamente aceito pelo organismo. O material poderia um dia ser usado para ajudar a reparar os ossos afetados por acidentes, defeitos congênitos ou doenças.
"Há uma grande necessidade de desenvolver materiais novos e funcionais para reparar e regenerar os ossos danificados", diz Gulden Camci-Unal, professor de engenharia química da UML que liderou a pesquisa. “No nosso laboratório, gostamos de abordagens não convencionais; olhamos para a natureza e tentamos ver o que podemos usar que já existe ”.
Existem milhões de cirurgias de enxerto ósseo em todo o mundo a cada ano. As peças ósseas utilizadas para os enxertos podem vir dos próprios corpos dos pacientes ou de cadáveres, bem como de vários materiais sintéticos. Mas nem todos os enxertos são bem sucedidos. Às vezes, os enxertos não induzem a formação óssea e, às vezes, são rejeitados pelo organismo.
O método de Camci-Unal, recentemente descrito na revista Biomaterials Science, envolve o uso de partículas esmagadas de casca de ovo para reforçar hidrogéis - redes de polímeros que podem conter grandes quantidades de água enquanto mantêm sua estrutura. Sozinhos, os hidrogéis são macios e macios; as cascas de ovo ajudam a fortalecê-las. O material serve então como arcabouços 3D para osteoblastos ou células ósseas.
Gulden Camci-Unal, certo, com o estudante de doutorado Xinchen Wu (UML) O uso de cascas de ovo foi atraente em sua simplicidade, diz Camci-Unal. Não é algo sintético que precisa ser projetado em um laboratório. Está prontamente disponível. Também é geralmente desperdiçado.
"Estamos tentando adotar uma abordagem mais simples, que pode beneficiar o meio ambiente e a ciência biomédica", diz ela.
A equipe da Camci-Unal teve sucesso com o material no laboratório; ainda não foi testado em animais ou humanos. O próximo passo será pesquisar médicos para entender as necessidades dos pacientes. A equipe solicitou uma patente para o material e continua a estudá-lo, fazendo mais testes em micro e nanoescala para entender melhor como ele funciona.
"Estamos tentando entender basicamente quais propriedades devemos melhorar para que o material seja útil para os seres humanos", diz Camci-Unal.
Brian Amsden, professor de engenharia biomédica da Universidade de Queens, em Ontário, diz que viu pesquisadores tentando fabricar ossos sintéticos usando vários materiais, mas nunca cascas de ovos. Existem enxertos sintéticos baseados em sulfato de cálcio, no colágeno bovino, até mesmo em corais, entre muitos outros.
"Isso é particularmente inovador a esse respeito", diz ele, acrescentando que a casca do ovo é barata e prontamente disponível e potencialmente ajuda a imitar melhor a composição óssea humana do que os materiais não biológicos.
Amsden diz que há uma enorme necessidade de materiais de enxerto ósseo sintético. O osso do cadáver pode ser difícil de encontrar, e o próprio osso do paciente deve ser colhido em uma operação invasiva. "Você danificou uma área agora você precisa curar dois", acrescenta. Os sintéticos atualmente disponíveis tendem a ser mais fracos do que os autênticos, especialmente quando se dobram ou giram.
Camci-Unal espera que um dia o material possa ser misturado com as próprias células de um paciente e aplicado a uma construção 3D para se transformar em um implante da forma e tamanho corretos. Como o implante já teria as células do paciente, seria menos provável que ele fosse rejeitado. Os implantes poderiam reparar ossos danificados por acidentes de carro, combate, envelhecimento, câncer ou qualquer outro número de traumas ou defeitos congênitos. O material também poderia ser usado para cultivar novos tendões, cartilagens e dentes.
Se bem sucedida, a invenção certamente daria um novo significado ao termo “andar sobre cascas de ovo”.
