Cartilagem artificial é criada com madeira e conchas de crustáceos

A composição interna do hidrogel garante que ele consiga se reparar depois de submetido a variados tipos de estresse mecânico.
[Imagem: Weijuan Huang et al. 10.1016/j.carbpol.2019.114977]

Cartilagem artificial

Já havia sido criada em laboratório uma cartilagem artificial tão forte quanto a natural, mas agora a versão sintética ficou ainda melhor: uma nova cartilagem artificial consegue se recuperar rapidamente de danos sofridos.

De forma um tanto surpreendente, o novo hidrogel biossintético foi criado a partir de materiais normalmente descartados pelas indústrias florestal e pesqueira - tipicamente a cartilagem sintética é criada a partir de células-tronco.

"A intenção era criar um material que pudesse ser usado como cartilagem artificial," explicou a professora Lingyun Chen, da Universidade de Alberta (Canadá).

Mas o resultado foi melhor do que o esperado, e a expectativa é que, além de transplantes, esse produto mais natural possa futuramente ser usado em diversas aplicações biomédicas, desde lentes de contato até cápsulas de comprimidos.

Madeira e conchas de crustáceos

O hidrogel foi feito de madeira de abeto tratada e conchas de crustáceos, um material conhecido como quitosana.

"Nosso sistema de hidrogel também pode ser transformado em minúsculas nanopartículas que podem ser usadas como sistemas direcionados de entrega de medicamentos a tecidos ou órgãos específicos. O potencial é enorme - muitos deles podem ser úteis para substituir o petróleo em vários produtos, como embalagens de alimentos, sistemas de filtração de água ou adsorventes para tratamento de água. O hidrogel é apenas um exemplo de como podemos transformar e usar esses materiais," disse Chen.

O material apresentou propriedades mecânicas adequadas para o uso como cartilagem artificial porque é resistente, elástico e recupera sua forma quando comprimido.

"O hidrogel pode ser esticado repetidamente até 4 vezes o seu comprimento inicial e tem resistência à tração de 244kPa, e recuperou completamente sua forma quando comprimido em 90% e apresentou uma resistência à compressão de até 8MPa. Além disso, o hidrogel deformado recuperou 81,3% de sua energia dissipada à temperatura ambiente, sem estímulos externos," escreveu a equipe.

Os primeiros testes mostraram que o novo material tem pouca toxicidade para as culturas celulares, embora todos os seus potenciais usos ainda precisem ser avaliados em modelos animais, primeiramente, e, a seguir, em humanos.