Tecnologia desenvolvida por pesquisadores da USP e do Einstein utiliza biomaterial que estimula células a reconstruírem ossos danificados.
Saúde – Pesquisadores brasileiros desenvolveram uma estrutura inovadora à base de grafeno capaz de estimular a regeneração óssea e acelerar a recuperação de fraturas. Nos testes realizados com animais, o biomaterial conseguiu reparar cerca de 90% dos danos no osso apenas um mês após a lesão.
O estudo foi conduzido por cientistas da Universidade de São Paulo e da Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein e teve seus resultados publicados na revista científica Scientific Reports.
A pesquisa foi coordenada pelas cientistas Daniela Franco Bueno e Guilherme Lenz e Silva, que investigaram o potencial de estruturas microscópicas feitas com grafeno para ajudar na reconstrução de ossos danificados.
Como funciona o “andaime” biológico
O grafeno é uma forma ultrafina de carbono composta por uma camada de apenas um átomo de espessura. Quando combinado com outros materiais orgânicos, ele pode formar estruturas tridimensionais conhecidas como scaffolds — ou “andaimes biológicos”.
Esses biomateriais não funcionam como próteses permanentes, mas como estruturas temporárias que orientam o crescimento de novas células. Elas criam um ambiente favorável para que o próprio organismo reconstrua o tecido ósseo de forma natural.
De acordo com os pesquisadores, o material funciona como um guia para células importantes do processo de regeneração, como macrófagos, osteoclastos e células-tronco, estimulando a formação de novos vasos sanguíneos e o crescimento organizado do osso.
“O objetivo desses biomateriais é estimular o corpo a se regenerar. Com o tempo, o material deixa de ser protagonista e dá lugar ao tecido ósseo formado pelo próprio organismo”, explica Daniela Bueno.
Combinação de materiais potencializa resultados
Para criar o biomaterial, os cientistas utilizaram carbono extraído do chamado “licor negro”, um subproduto da indústria de papel e celulose. Esse material foi combinado com diferentes nanomateriais, como grafeno, óxido de grafeno e nanografite.
A estrutura também incorpora polímeros orgânicos derivados de substâncias naturais, como a quitosana — obtida de crustáceos — e a xantana, produzida por bactérias.
Essa combinação cria uma matriz tridimensional que favorece a adesão das células, melhora a vascularização e estimula a diferenciação das células ósseas responsáveis pela reconstrução do tecido.
Testes mostraram alta taxa de recuperação
Nos experimentos realizados em laboratório, os pesquisadores induziram fraturas na tíbia de 16 ratos e aplicaram diferentes versões do biomaterial para avaliar sua eficácia.
Todos os modelos apresentaram resultados positivos na regeneração do osso, mas as estruturas contendo grafeno registraram o melhor desempenho, alcançando quase 90% de recuperação do tecido lesionado em apenas quatro semanas.
Próximos passos da pesquisa
A tecnologia ainda está em fase pré-clínica, mas os pesquisadores acreditam que ela tem potencial para ser testada em humanos no futuro.
Além do tratamento de fraturas, o biomaterial pode ajudar na reconstrução de perdas ósseas causadas por traumas, doenças ou malformações congênitas.
A próxima etapa da pesquisa envolve combinar essas estruturas com células-tronco — inclusive células extraídas da polpa de dentes de leite — para acelerar ainda mais o processo de regeneração.
Segundo os cientistas, a proposta da tecnologia não é substituir o tecido humano, mas ensinar o próprio organismo a reconstruí-lo.
“Estamos desenvolvendo uma estratégia que estimula o corpo a regenerar o osso de forma mais rápida, organizada e biologicamente eficiente”, conclui a pesquisadora.
