Publicado em Advanced Functional Materials , uma equipe de engenheiros biomédicos da Universidade de Sydney desenvolveu uma tecnologia de plasma para anexar com robustez hidroganãis - uma substância gelatinosa estruturalmente semelhante ao tecido mole do corpo humano - a materiais polimanãricos, permitindo que os dispositivos fabricados melhorem interagir com o tecido circundante.

Para funcionar de maneira ideal no corpo , um implante fabricado - seja um quadril artificial, um disco espinhal fabricado ou um tecido manipulado - deve se ligar e interagir com os tecidos circundantes e as células vivas apropriados.

Quando isso não acontece, um implante pode falhar ou, pior ainda, ser rejeitado pelo organismo. Em todo o mundo, falhas e rejeições de implantes são um custo significativo para os sistemas de saúde , colocando grandes encargos financeiros e de saúde para os pacientes.

A equipe, liderada pela Escola de Engenharia Biomédica, Dr. Behnam Akhavan e Professora Marcela Bilek, combinou com sucesso hidroganãis, incluindo aqueles feitos de seda com teflon e polímeros de poliestireno.

"Apesar de serem semelhantes ao tecido natural do corpo, na ciência médica os hidroganãis são notoriamente difa­ceis de trabalhar, pois são inerentemente fracos e estruturalmente insta¡veis. Eles não se ligam facilmente aos sãolidos, o que significa que geralmente não podem ser usados ​​em aplicações mecanicamente exigentes, como como na cartilagem e na engenharia de tecidos ósseos ", disse o Dr. Akhavan.

Os hidroganãis são altamente atraentes para a engenharia de tecidos por causa de sua semelhança funcional e estrutural com os tecidos moles do corpo humano ", disse Rashi Walia, estudante de Ph.D. em Engenharia Biomédica, que realizou a pesquisa em colaboração com a Escola de Fa­sica e Escola da Universidade de Sydney. de Engenharia Quí­mica e Biomolecular, bem como da Tufts University em Massachusetts, EUA.

"O processo de plasma exclusivo do nosso grupo, relatado recentemente em ACS Applied Materials and Interfaces , permite ativar todas assuperfÍcies de estruturas porosas e complexas, como andaimes, para anexar covalentemente biomoléculas e hidroganãis", disse o professor Marcela Laureate e Engenharia Biomédica da ARC, professora Marcela Bilek.

"Esses avanços permitem a criação de andaimes polimanãricos em forma de complexo mecanicamente robustos, infundidos com hidrogel , aproximando-nos mais da imitação das caracteri­sticas dos tecidos naturais do corpo", disse o professor Bilek.

"O processo de plasma érealizado em uma única etapa, gera zero desperda­cio e não requer produtos químicos adicionais que podem ser prejudiciais ao meio ambiente".

Dispositivos biomédicos, implantes de órgãos, biossensores e andaimes de engenharia de tecidos que devem se beneficiar da nova tecnologia de hidrogel.

"Existem vários cenários em que essa tecnologia pode ser usada. O gel pode ser carregado com um medicamento para liberar lentamente ao longo do tempo, ou pode ser usado para imitar estruturas como a cartilagem a³ssea", disse o Dr. Akhavan.

"Esses materiais também são excelentes candidatos para aplicações como plataformas lab-on-a-chip, biorreatores que imitam órgãos e construções biomimanãticas para reparo de tecidos, bem como revestimentos anti-incrustantes parasuperfÍcies submersas em ambientes marinhos".

A pesquisa testou o material usando biomoléculas encontradas no corpo, que demonstraram uma resposta celular positiva.

O Dr. Akhavan e a equipe avana§ara£o em sua área de pesquisa e desenvolvera£o a tecnologia para combinar hidroganãis com materiais sãolidos não polimanãricos, como cera¢mica e metais.