blog

Nov 18, 2023

Casca de ovo

Cientistas da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia Centro de

Cientistas do Centro de Materiais Compósitos da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia (NUST MISIS) na Rússia estão desenvolvendo um novo composto de polímero-cerâmica bioativo derivado de cascas de ovos comuns que pode ser usado para tratar lesões cranianas e outros procedimentos cirúrgicos ósseos.

O osso é tão comum que é fácil considerá-lo um dado adquirido, mas isso não significa que não seja um material notável. Uma prova disso é que, após mais de um século de intenso esforço, os cientistas não conseguiram criar uma versão sintética para aplicações cirúrgicas que funcionasse tão bem quanto a original.

Um exemplo simples disso é nos casos em que uma seção do crânio precisa ser substituída por causa de uma fratura, ou por causa de um defeito congênito que deixa parte do crânio perigosamente fina, o procedimento usual é substituir a parte danificada ou defeituosa do osso com um feito de metal, plástico ou cerâmica. Mas nenhum deles está realmente à altura do trabalho.

Parte do problema é mecânico. A placa artificial pode ser muito mole ou muito quebradiça, muito maleável ou muito rígida, susceptível de alterar a sua forma à medida que as temperaturas mudam, ou difícil de moldar e encaixar adequadamente. Outra é que a maioria desses materiais são bioinertes. Ou seja, eles não interagem com tecidos vivos. Isso é intencional porque os cirurgiões não querem colocar implantes no corpo das pessoas que possam causar infecções ou sofrer rejeições de tecidos. Infelizmente, isso também significa que esses implantes não podem realmente se tornar parte do corpo e agir mais como um componente natural.

Para superar isso, a equipe do NUST MISIS analisou um polímero sintético chamado polimetilmetacrilato (PMMA), comumente usado como cimento ósseo devido à sua resistência e propriedades de autopolimerização. Infelizmente, o PMMA não é o ideal porque é bioinerte, mas a equipe mudou isso adicionando uma biocerâmica de silicato chamada diopsídeo, derivada de cascas de ovos.

Segundo a equipe, o diopsídio é relativamente atóxico, biodegradável e pode estimular o crescimento do tecido ósseo em sua vizinhança, de modo que o implante pode eventualmente se fundir com o osso em vez de ser apenas cimentado a ele.

"As cascas de ovo têm benefícios para a saúde, como mineralização e crescimento ósseo, tratamento da osteoporose e, portanto, são usadas como enxerto ósseo", diz Inna Bulygina, estudante de iPhD em Biomaterial Science no NUST MISIS. "Adotamos uma abordagem econômica de reciclagem de resíduos biológicos para melhorar a qualidade de vida de pacientes com doenças ósseas. Para a produção de compósitos, foi utilizado o diopsídeo obtido a partir de cascas de ovos."

A equipe produziu um material composto poroso de PMMA/diopsídeo por meio de um método de fundição de solvente, onde um polímero termoplástico é formado mergulhando repetidamente um molde em uma solução do polímero, deixando camadas de filme para trás. Diferentes amostras do material foram produzidas com proporções de 25, 50 e 75 por cento de diopsídio usado.

"As amostras contendo 50% de diopsídeo mostraram o melhor resultado - demonstraram um aumento de quatro vezes na resistência à compressão e, após quatro semanas de testes in vitro, mostraram uma boa capacidade de depositar minerais ósseos em sua superfície", disse Rajan Choudhary , estudante de pós-doutorado. "Ao mesmo tempo, descobrimos que as propriedades mecânicas dos compósitos porosos obtidos correspondem às propriedades do osso esponjoso do corpo humano."

A pesquisa foi publicada no Journal of Asian Ceramic Societies.

Fonte: Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia