Ossos artificiais poderão se tornar mais ossos do que artificiais
Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/02/2006
Cientistas dos Laboratórios Berkeley, Estados Unidos, desvendaram os segredos de um material de origem marinha que poderá se transformar na solução definitiva para a fabricação de ossos artificiais.
O material natural, que agora os cientistas aprenderam como fabricar, é quatro vezes mais forte do que os materiais hoje utilizados nos ossos sintéticos, utilizados em implantes e transplantes.
Embora ainda esteja nos estágios iniciais de pesquisa, variações da mesma substância poderão ter uma infinidade de outras aplicações, nas quais se exige leveza e resistência, como implantes dentais, fabricação de aviões e até peças de computador.
Os ossos artificiais atuais, infelizmente, são mais artificiais do que ossos. Feitos de ligas metálicas e cerâmicas, eles tendem a gerar inflamações e respostas imunológicas do organismo ou exigem cirurgias de manutenção. E aí que entra o novo material, que poderá gerar ossos sintéticos que se adaptem melhor às alterações das condições fisiológicas.
Na última edição da revista Science, os cientistas descrevem como fabricaram um material compósito que imita a intricada estrutura do nácar, ou madrepérola, um material produzido por ostras e outros moluscos. As características do nácar são analisados com interesse pelos cientistas há muitos anos, mas sua arquitetura de dimensões variáveis, indo de alguns micrômetros até meros nanômetros, é muito difícil de duplicar. Foi então que os pesquisadores pensaram na água do mar.
Quando a água do mar congela, os cristais de gelo formam camadas, enquanto que impurezas como o sal e microorganismos são expulsos desses cristais, ficando em uma espécie de canal entre os cristais. A estrutura resultante lembra o formato dos "andaimes" do nácar.
"Nós permitimos que a natureza guiasse o processo. A água do mar pode congelar na forma de um material em camadas, então, por que não utilizar essa propriedade para produzir cerâmicas que imitam o nácar," diz Antoni Tomsia, membro do grupo que desenvolveu o novo material.
Os cientistas fizeram uma solução de água com hidroxiapatita, um mineral componente dos ossos. Ao congelar a solução, como acontece na água do mar, a impureza - a hidroxiapatita - concentrou-se nos espaços entre os cristais de gelo, criando camadas e camadas de um material muito parecido com o nácar natural. Depois, foi só retirar a água, por meio de sublimação.
Eles descobriram também que, aumentando a velocidade do congelamento, a estrutura em camadas se reduz em escala. Eles já conseguiram produzir estruturas com apenas um micrômetro, ou um milionésimo de metro. O nácar natural mede meio micrômetro. "Nós estamos a meio micrômetro de imitar a natureza," brinca Tomsia.
No futuro, os cientistas esperam aprimorar a estrutura microscópica do material, para que ele possa auxiliar na regeneração dos ossos naturais. Para isso, o espaço entre suas camadas pode ser preenchido com um polímero orgânico que se degrada no período de algumas semanas, liberando antibióticos e medicamentos que estimulem o crescimento ósseo.