BIOMATERIAIS E NANOTECNOLOGIA

13 de outubro de 2023

Descubra como os biomateriais inovadores e a nanotecnologia estão revolucionando tratamentos médicos e impulsionando avanços na engenharia de tecidos.

O corpo humano é constituído por três componentes básicos: água, colágeno e hidroxiapatita (HA). Este último é um compósito orgânico-inorgânico natural que forma ossos e dentes e é responsável por fornecer estabilidade estrutural ao corpo. Dentre os diversos comprometimentos que afetam a estrutura óssea, cita-se a osteoporose, a perda de massa óssea e danos causados por acidentes automobilísticos e de trabalho.

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A HA induz o crescimento dos ossos nos locais através da osteocondutividade, estabelecendo ligações químicas entre ela e o tecido ósseo (bioatividade), permitindo assim a proliferação das células ósseas (osteoblastos, fibroblastos e outras) (SANTOS et al. 2016). A HA natural ou sintética são precursores utilizados na regeneração óssea. O alto custo da HA natural tem contribuído para o aumento nos estudos de preparação de HA sintética e com o desenvolvimento de diferentes metodologias na síntese tem reduzido esse custo (CIOBANU & HARJA, 2019), (GRIGORAVICIUTE-PURONIENE et al. 2019), (PONTES et al. 2021) e (PHATAI et al. 2019). Além disso, materiais nanométricos podem contribuir com a redução no tempo para a regeneração óssea devido ao aumento da área superficial desses materiais.

Biomaterial pode ser definido como todo material utilizado para substituir no todo ou em parte sistemas biológicos (MIRTCHI, et al. 1989). Assim, pode-se ter biomateriais metálicos, cerâmicos, poliméricos (sintéticos ou naturais), compósitos ou recobrimentos (BYROM, 1991). A nanotecnologia é o estudo, produção e manipulação de materiais em uma escala chamada “nano”, ou seja, materiais com tamanhos menores que 100 nanômetros. Nesta escala, o comportamento físico e mecânico dos materiais adquire novas propriedades e características (por exemplo, condutividade elétrica, ponto de fusão). A relação entre “biomateriais” e “nano” é alta, e na maioria dos casos o desenvolvimento de produtos envolve a compreensão de como o material interage com o meio biológico (nanoescala), o que determinará se ocorrerá formação óssea (no caso de hastes femorais ou implantes dentários) ou adesão plaquetária indesejada (no caso de próteses endovasculares) (SOARES, 2005).

A substituição de tecidos vivos por materiais sintéticos pode estar relacionada ao desenvolvimento de compósitos especiais como os biomateriais, capazes de reproduzir propriedades dos tecidos humanos e elucidar os mecanismos que governam a regeneração óssea (KAWACHI et al. 2000). Os biomateriais vêm sendo utilizados nas áreas médicas, com a intenção de repor, substituir alguma área do corpo que pode ter sido afetada por acidente ou doenças. Para que haja desempenho satisfatório é necessário a biocompatibilidade do material com o tecido hospedeiro e a biofuncionalidade, onde o material a ser implantado tenha a capacidade de desempenhar apropriadamente o papel para qual foi projetado sendo em implantes temporários ou permanentes (RODRIGUES, 2008).

A NanoBoost busca desenvolver soluções na área da nanotecnologia com aplicações na área médica, criando condições de vida mais dignas para o ser humano, venha nos conhecer.

FERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
⦁BYROM, D. Biomaterials, Novel Materials from Biological Sources, D. Byrom Editor, Stockton Press, 1991.
⦁CIOBANU, G., HARJA, M. Cerium-doped hydroxyapatite/collagen coatings on titanium for boné implants. Ceramics International 45 2852–2857, 2019.;
⦁DOS SANTOS, M. V. B., OSAJIMA, J. A., DA SILVA FILHO, E. C. Hidroxiapatita: suporte para liberação de fármacos e propriedades antimicrobianas, Cerâmica, v. 62, p. 256-265, 2016.;
⦁GRIGORAVICIUTE-PURONIENE, I., ZARKOV, A., TSURU, K., ISHIKAWA, K., KAREIVA, A. A novel synthetic approach for the calcium hydroxyapatite from the food products. J. Sol-Gel Sci. Techn. 91, 63–71. 2019.
⦁KAWACHI, E. Y., BERTRAN, C. A., DOS REIS, R. R., ALVES, O. L. Biocerâmicas: Tendência e Perspectivas de uma área interdisciplinar, Quím. Nova 23, 518-522, 2000.
⦁MIRTCHI, A., LEMAITRE, J., TERAO, N. Calcium Phosphate Cements: Study of Beta-Tricalcium Phosphate – Monocalcium Phosphate System, Biomateriais. v.10, p. 465 – 480, 1989.
⦁PHATAI, P., FUTALAN, C. M., KAMONWANNASIT, S., KHEMTHONG, P. Structural characterization and antibacterial activity of hydroxyapatite synthesized via sol-gel method using glutinous Rice as a template. J. Sol-Gel Sci. Techn. 89, 764–775, 2019.
⦁PONTES, Lauany Mazzon., DE CARVALHO, Leonardo Lamarca., Lucas Alonso Rocha, Natália Helen Ferreira, Denise Crispim Tavares, Fernanda Gosuen Gonçalves Dias, NASSAR, Eduardo José., DA SILVA, Jorge Vicente Lopes., DE OLIVEIRA, Marcelo Fernandes., MAIA, ALVES, Izaque. Hydroxyapatite Incorporation into Polyamide Membrane, Materials Chemistry and Physics, 271, 124877 – 82, 2021. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2021.124877.      ⦁RODRIGUES, L. R. “Síntese e caracterização de hidroxiapatita e titânia nanoestruturadas para a fabricação de compósitos.” Dissertação de Mestrado do Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica, Campinas, 2008.
⦁SOARES, Gloria de Almeida. Biomateriais. Fórum de Biotecnologia Biometariais. Universidade Federal do Rio de Janeiro. 2005.

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