UTILIZAÇÃO BIOMATERIAIS SINTÉTICOS NO PROCESSO DE REPARO DO TECIDO ÓSSEO

David Reis Moura

A forma mais realizada de tratamento ortopédico para as fraturas ósseas consiste na enxertia autóloga. No entanto, essa técnica está relacionada com uma baixa aceitação pelo paciente, disponibilidade limitada de material, complicações cirúrgicas e morbidade da área doadora. Dessa forma, a bioengenharia tecidual vem estudando biomateriais sintéticos na escala manométrica com o intuito de assistir e acelerar a regeneração e o reparo de tecidos defeituosos ou danificados. Dentre esses materiais, os mais utilizados são os nanotubos de carbono e a nanohidroxiapatita (MOREIRA et al, 2014; FOOK, APARECIDA & FOOK, 2010).

Os nanotubos de carbono (carbono nanotubes – CNTs) são formados de arranjos hexagonais de carbono que originam pequenos cilindros. Apesar de não se saber ao certo o efeito da citotoxicidade destes materiais, uma grande frente de pesquisadores acredita que eles possam ser biocompativeis. Por isso eles são elementos bastante utilizados na engenharia de tecidos, pois reforçam as propriedades mecânicas de compósito. Aliado às propriedades mecânicas, elétricas e térmicas excelentes, este materiais podem ser utilizados em revestimentos de superfície ou como arcabouço para o crescimento e a proliferação de osteoblastos, facilitando a regeneração óssea (NEWMAN et al., 2013; MATSUOKA et al., 2010).

Figura 1: Estrutura dos CNTs (a: parede simples, b: parede dupla).

Fonte: MARSI, T. C. D. O., 2012

A nanohidroxiapatita (nHAp) é outro biomaterial muito utilizado na regeneração óssea, pois apresenta características químicas e arquitetônicas semelhantes ao fosfato de cálcio, que é o principal componente inorgânico do tecido ósseo. Além disso, a nHAP apresenta bioatividade, biocompatibilidade, osteocondutividade e biodegradação, permitindo a proliferação celular e o crescimento ósseo. No entanto, a nHAp apresenta desvantagem biomecânica no que diz respeito à resistência ao desgaste e fragilidade. Para melhorar essas propriedades pesquisadores têm adicionado CNTs durante a síntese de nHAp (MUKHERJEE et al., 2014;  ZHAO et al., 2014).

Figura 2: Estrutura da hidroxiapatita ao longo do eixo c.

         Fonte: (ELLIOTT, 1994).

Estudos in vitro já demonstraram que a utilização do compósito nHAp/CNT apresenta biocompatibilidade e osteoindução. Porém, faz-se necessário a aplicabilidade desses compósitos in vivo, a fim de investigar a aplicabilidade prática desses elementos na reparação do tecido ósseo.  Dessa forma, a utilização do compósito nHAp/NTC é promissor para o processo de reparo do osso, contudo, é necessário a investigação sobre qual concentração de NTC associada a nHAp torna o compósito mais efetivo.

 REFERÊNCIAS

FOOK, A. C. B. M.; APARECIDA, A. H.; FOOK, M. V. L. Desenvolvimento de biocerâmicas porosas de hidroxiapatita para utilização como scaffolds para regeneração óssea. Revista Matéria, v 15, p 392-399, 2010;

MATSUOKA, M.  et al. Strong adhesion of Saos-2 cells to multi-walled carbon nanotubes. Materials Science and Engineering: B, v. 173, n. 1–3, p. 182-186, 10/15/ 2010;

MOREIRA, R. et al. Aspecto radiológico e macroscópico de matriz óssea mineralizada heteróloga fragmentada e polimetilmetacrilato autoclavados em falha óssea de tíbia de coelho.  Pesq. Vet. Bras, v 34, p 173-178, 2014;

MUKHERJEE, S.  et al. Improved properties of hydroxyapatite–carbon nanotube biocomposite: Mechanical, in vitro bioactivity and biological studies. Ceramics International, v. 40, n. 4, p. 5635-5643, Mai 2014;

NEWMAN, P. et al. Carbon nanotubes: Their potential na pitfalls for boné tissue regeneration and engineering. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, v 9, p 1139-1158, 2013;

ZHAO, Q.  et al. Effect of carbon nanotube addition on friction coefficient of nanotubes/hydroxyapatite composites. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, v. 20, n. 2, p. 544-548, 3/25/ 2014.