Nos últimos 30 anos, a comunidade cienta­fica tem trabalhado para desenvolver uma alternativa sintanãtica aos enxertos ósseos para reparar ossos doentes ou danificados. Pesquisadores da Universidade McGill usaram a Fonte de Luz Canadense (CLS) da Universidade de Saskatchewan para avana§ar um novo manãtodo para o crescimento de tecido ósseo sintanãtico.

O campo de rápido avanço da engenharia de tecidos ósseos estãofocado no crescimento de células ósseas em laboratório em materiais chamados scaffolds e, em seguida, na transferaªncia dessas estruturas para o corpo de uma pessoa para reparar danos ósseos. Como o osso que imita, os scaffolds precisam de uma rede interconectada de poros pequenos e grandes que permitem que células e nutrientes se espalhem e ajudem a gerar novo tecido ósseo.

O processo promissor da equipe da McGill funciona modificando a estrutura interna de um material, chamado a³xido de grafeno , para torna¡-lo mais propa­cio a  regeneração do tecido ósseo.

O a³xido de grafeno éum composto ultrafino e extra forte que estãosendo usado cada vez mais em eletra´nica, a³ptica, química, armazenamento de energia e biologia. Uma de suas propriedades únicas éque, quando as células-tronco são colocadas nele, elas tendem a se transformar em células geradoras de osso chamadas osteoblastos.

O grupo multidisciplinar - composto por pesquisadores dos Departamentos de Mineração e Engenharia de Materiais, Engenharia Elanãtrica e Odontologia da McGill - descobriu que adicionar uma emulsão de a³leo e águaao a³xido de grafeno e congela¡-lo em duas temperaturas diferentes produziu dois tamanhos diferentes de poros em todo o material.

A professora Marta Cerruti disse que quando eles “semearam” o andaime agora poroso com células-tronco da medula a³ssea de camundongo, as células se multiplicaram e se espalharam dentro da rede de poros, um sinal promissor de que a nova abordagem poderia eventualmente ser usada para regenerar o tecido ósseo em humanos. .

"Mostramos que os andaimes são completamente biocompata­veis, que as células ficam felizes quando vocêos coloca la¡ e que são capazes de penetrar em todo o andaime e colonizar todo o andaime", afirmou.

Os pesquisadores usaram a linha de luz BMIT-BM no CLS para visualizar os poros de diferentes tamanhos dentro do andaime, bem como o crescimento e a disseminação das células. O pesquisador principal Yiwen Chen, Ph.D. estudante que trabalha com Cerruti, disse que seu trabalho não teria sido possí­vel sem o sa­ncrotron porque a baixa densidade do a³xido de grafeno significa que ele absorve apenas uma quantidade muito pequena de luz.

"Atéonde sabemos, esta éa primeira vez que as pessoas usam luz sa­ncrotron para ver a estrutura dos andaimes de a³xido de grafeno", disse Chen.

Embora a aplicação cla­nica generalizada dessa nova abordagem ainda possa demorar muitos anos, Cerruti acredita que seu trabalho pode permitir que outros pesquisadores aprendam mais sobre como as células-tronco se transformam em células ósseas .

"Talvez isso leve a uma melhor compreensão da biologia dos ossos que não entendera­amos de outra forma", disse ela. "Talvez a curto prazo possamos usar os manãtodos do laboratório para entender melhor o osso e talvez desenvolver novas drogas."

A pesquisa foi publicada na Carbon.