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A atadura nova embebe acima a molécula pro-cura para melhorar o reparo do osso

Os pesquisadores em Duke University projectaram uma atadura que capturasse e guardarasse uma molécula pro-cura no local de uma ruptura do osso para acelerar e melhorar o processo de cicatrização natural.

Em um estudo do prova--princípio com ratos, a atadura ajudou a acelerar a formação e o vascularization do calo para conseguir o melhor reparo do osso em três semanas.

A pesquisa aponta para um método geral para melhorar o reparo do osso depois que dano que poderia ser aplicado aos produtos médicos tais como as ataduras, revestimentos do implante ou enxertos biodegradáveis do osso para defeitos críticos.

Os resultados aparecem em linha o 12 de dezembro nos materiais avançados do jornal.

Em 2014, Shyni Varghese, professor da engenharia biomedicável, engenharia e ciência de materiais mecânica, e ortopedia no duque, estudava como os matérias biológicos populares feitos do fosfato de cálcio promovem o reparo e a regeneração do osso. Seu laboratório descobriu que a adenosina da biomolécula joga um papel particularmente grande em spurring o crescimento do osso.

Depois que adicional estude, encontraram que o corpo inunda naturalmente a área em torno de um ferimento novo do osso com as moléculas pro-curas da adenosina, mas aqueles níveis elevados rapidamente são metabolizados localmente e não duram por muito tempo. Varghese quis saber se manter aqueles níveis elevados para mais por muito tempo ajudaria o processo de cicatrização.

Mas havia uma captura.

A adenosina é ubíquo durante todo o corpo em baixos níveis e executa muitas funções importantes que não não têm nada fazer com cura do osso. Para evitar efeitos secundários indesejáveis, nós tivemos que encontrar uma maneira de manter a adenosina localizada ao tecido danificado e a níveis apropriados.”

Shyni Varghese, professor, Duke University

A solução de Varghese era deixar o corpo ditar os níveis de adenosina ao ajudar o bioquímico cola ao redor o ferimento um pouco mais por muito tempo. E Yuze Zeng, um aluno diplomado no laboratório de Varghese, projectaram uma atadura do matéria biológico aplicada directamente ao osso quebrado que contem as moléculas do boronate que agarram na adenosina. Contudo, as ligações entre as moléculas não duram para sempre, que permite uma liberação lenta da adenosina da atadura sem acumular em outra parte no corpo.

No estudo actual, Varghese e seus colegas demonstraram primeiramente que os matérias biológicos porosos incorporados com boronates eram capazes de capturar o impulso local da adenosina que segue um ferimento. Os pesquisadores aplicaram então as ataduras aprontadas para capturar própria adenosina do anfitrião ou as ataduras preloaded com adenosina às fracturas da tíbia nos ratos.

Após mais do que uma semana, os ratos tratados com ambos os tipos de ataduras estavam curando mais rapidamente do que aquelas com as ataduras não aprontadas para capturar a adenosina. Após três semanas, quando todos os ratos no estudo mostraram a cura, aqueles trataram com o qualquer um amável da melhor formação mostrada atadura adenosina-atada do osso, de um volume mais alto do osso e do melhor vascularization.

Os resultados mostraram que que fazem não somente as ataduras da adenosina-caça com armadilhas promovem curar, trabalham se estão prendendo a adenosina nativa ou estão carregadas artificial com ela, que tem implicações importantes em tratar as fracturas de osso associadas com o envelhecimento e a osteoporose.

“Nossos trabalhos anteriores mostraram que os pacientes com osteoporose não produzem a adenosina quando seus ossos quebram,” Yuze disseram. “Estes resultados adiantados indicam que estas ataduras poderiam ajudar a entregar a adenosina necessário para reparar seus ferimentos ao evitar efeitos secundários potenciais.”

Varghese e Yuze vêem diversos outros trajectos para a frente para aplicações biomedicáveis também. Por exemplo, imaginam uma atadura biodegradável que prenda a adenosina para ajudar a curar os ossos quebrados e a decompor então no corpo. Ou para pacientes osteoporotic, uma atadura permanente que possa ser recarregada com adenosina nos locais que sofrem dos ferimentos repetidos. Igualmente prevêem um gel de lubrificação armado com a adenosina que pode ajudar a impedir os ferimentos do osso causados pelo uso e desgaste associado com as cirurgias comum reconstrutivos ou outros implantes médicos.

“Nós demonstramos que esta é uma aproximação viável e arquivou uma patente para os dispositivos e os tratamentos futuros, mas nós ainda temos o uma grande distância a percorrer,” disse Varghese. “As ataduras podiam ser projectadas para capturar e aferrar-se mais eficientemente à adenosina. E naturalmente nós igualmente temos que encontrar se estes resultados realizam nos seres humanos ou poderíamos causar todos os efeitos secundários.”

Source:
Journal reference:

Zeng, Y., et al. (2019) In Vivo Sequestration of Innate Small Molecules to Promote Bone Healing. Advanced Materials. doi.org/10.1002/adma.201906022.