Um revestimento de radicais livres nos joelhos artificiais poderiam fazer os dispositivos parecem menos estranhos ao organismo e reduzir a probabilidade de rejeição do implante. A pesquisa aplicada pela professor Marcela Bilek, da Universidade de Sydney, e colegas, foi publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences."Isso colocaria uma capa ao redor da superfície desagradável do implante ", afirma Bilek, sobre o novo revestimento.
Implantes de joelho, stents e outros implantes biomédicos geralmente requerem a interacção entre moléculas biológicas e superfícies de metal ou plásticas. Mas quando as proteínas no corpo interagem com a superfície do implante artificial podem perder o seu enrolamento que necessitam para o seu bom funcionamento.
O corpo tenta eliminar as proteínas desnaturadas, mas quando isso não funciona tenta isolar os implantes com uma enorme parede de tecido cicatricial. Para reduzir o risco de rejeição de implantes, inflamação e desenvolvimento de tecido cicatricial, Bilek e colegas desenvolveram uma nova forma de revestimento de bio-implantes para que eles apresentem uma face mais amigável para o enrolamento das proteínas e evitar uma reacção negativa do organismo.
O corpo tenta eliminar as proteínas desnaturadas, mas quando isso não funciona tenta isolar os implantes com uma enorme parede de tecido cicatricial. Para reduzir o risco de rejeição de implantes, inflamação e desenvolvimento de tecido cicatricial, Bilek e colegas desenvolveram uma nova forma de revestimento de bio-implantes para que eles apresentem uma face mais amigável para o enrolamento das proteínas e evitar uma reacção negativa do organismo.
Processo de revestimentoO revestimento é desenvolvido pela inserção da superfície a ser tratada num vaso de plasma.
Forças electrostáticas fazem com que iões energéticos do plasma batam e penetrem na superfície do material, o que leva à produção de radicais livres, que têm electrões desemparelhados.
Uma vez retirado do plasma, os radicais livres migram para o topo da superfície onde reagem com o oxigénio do ar.
Isso faz com que a superfície se torne hidrofílica para que seja compatível com a estrutura das proteínas, que normalmente apresentam um enrolamento que torna a sua superfície exterior compatível com um ambiente aquoso.
Com o tempo, mais radicais livres se deslocam para a superfície, onde podem fixar as proteínas no lugar com ligações covalentes.
Como parte integrante do revestimento especial, esses radicais livres ficariam ligado às proteínas e seriam bloqueados antes de causar estragos no organismo, diz Bilek.
Além de desenvolverem superfícies do implante que pareçam menos estranhas ao organismo, os investigadores também estão envolvidos no desenvolvimento de proteínas que podem ser utilizadas no revestimento do material, de forma a incentivar a integração do tecido com a superfície artificial de uma forma controlada.
Forças electrostáticas fazem com que iões energéticos do plasma batam e penetrem na superfície do material, o que leva à produção de radicais livres, que têm electrões desemparelhados.
Uma vez retirado do plasma, os radicais livres migram para o topo da superfície onde reagem com o oxigénio do ar.
Isso faz com que a superfície se torne hidrofílica para que seja compatível com a estrutura das proteínas, que normalmente apresentam um enrolamento que torna a sua superfície exterior compatível com um ambiente aquoso.
Com o tempo, mais radicais livres se deslocam para a superfície, onde podem fixar as proteínas no lugar com ligações covalentes.
Como parte integrante do revestimento especial, esses radicais livres ficariam ligado às proteínas e seriam bloqueados antes de causar estragos no organismo, diz Bilek.
Além de desenvolverem superfícies do implante que pareçam menos estranhas ao organismo, os investigadores também estão envolvidos no desenvolvimento de proteínas que podem ser utilizadas no revestimento do material, de forma a incentivar a integração do tecido com a superfície artificial de uma forma controlada.
Outras aplicaçõesBilek diz que o novo revestimento também pode ser usado em biossensores que detectam a presença de agentes patogénicos e outras moléculas.
Nesta aplicação, os radicais livres manteriam as moléculas biológicas que são a parte 'sensitiva' do dispositivo na orientação certa para a detecção.
O revestimento também pode ser usado em microarrays, que facilitam o tratamento precoce de doenças através da detecção de um padrão de proteínas produzidas pelo corpo, afirma Bilek.
E o revestimento pode ainda ser usado para acelerar o processamento de alimentos, na indústria têxtil e na criação de biocombustíveis.
Bilek e os seus colegas estão a trabalhar com a Cochlear (fabricante de implantes cocleares do ouvido), bem como com empresas envolvidas na produção de matrizes de diagnóstico e discos de substituição da coluna vertebral.
Bilek prevê que o revestimento pode ser usado em biossensores e matrizes de diagnóstico dentro de dois anos, mas que a sua utilização em bio-implantes levará muito mais tempo.
Bilek afirma que o revestimento não irá adicionar custos substanciais para os dispositivos, sendo até mais barato que os métodos alternativos de ligar covalentemente proteínas a superfícies não-biológicas.
Essas alternativas, diz Bilek, são mais complexas, exigindo ligandos especialmente sintetizados em vez de moléculas de radicais livres.
Nesta aplicação, os radicais livres manteriam as moléculas biológicas que são a parte 'sensitiva' do dispositivo na orientação certa para a detecção.
O revestimento também pode ser usado em microarrays, que facilitam o tratamento precoce de doenças através da detecção de um padrão de proteínas produzidas pelo corpo, afirma Bilek.
E o revestimento pode ainda ser usado para acelerar o processamento de alimentos, na indústria têxtil e na criação de biocombustíveis.
Bilek e os seus colegas estão a trabalhar com a Cochlear (fabricante de implantes cocleares do ouvido), bem como com empresas envolvidas na produção de matrizes de diagnóstico e discos de substituição da coluna vertebral.
Bilek prevê que o revestimento pode ser usado em biossensores e matrizes de diagnóstico dentro de dois anos, mas que a sua utilização em bio-implantes levará muito mais tempo.
Bilek afirma que o revestimento não irá adicionar custos substanciais para os dispositivos, sendo até mais barato que os métodos alternativos de ligar covalentemente proteínas a superfícies não-biológicas.
Essas alternativas, diz Bilek, são mais complexas, exigindo ligandos especialmente sintetizados em vez de moléculas de radicais livres.
Fonte: ABC Science
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