Pesquisadores da UCF criam implantes bioabsorvíveis para melhor cicatrização óssea

Jul 12, 2023

Quando as crianças quebram um osso, o processo tradicional de inserir implantes metálicos, apenas para removê-los quando o osso estiver curado, pode ser difícil, estressante e até prejudicial para seus corpos ainda em crescimento. O engenheiro biomédico da UCF, Mehdi Razavi, acredita que existe uma maneira melhor de curar danos ósseos.

Usando compostos de magnésio bioabsorvíveis, a equipe de Razavi está desenvolvendo parafusos, pinos, hastes e outros implantes médicos que se dissolvem no corpo, eliminando a necessidade de removê-los.

“Os implantes ósseos tradicionais de titânio funcionam bem e já existem há muito tempo, mas é preciso um segundo procedimento para removê-los, o que pode trazer problemas psicológicos”, diz. A inserção de implantes fortes, como titânio, também pode inibir o crescimento ósseo, diz ele, porque o peso do corpo é transferido para o metal - não para o osso - durante a recuperação.

"No entanto, o magnésio tem propriedades mecânicas muito semelhantes às do osso, já existe no corpo, e promove a formação óssea, tornando-o uma opção ideal", diz.

Zach Stinson, da Nemours Children's Health, um ortopedista pediátrico e cirurgião de medicina esportiva que contribuiu para a pesquisa, diz que concorda. Ele diz que os implantes biodegradáveis ​​podem aliviar o estresse e os encargos financeiros das famílias, observando que uma em cada três crianças quebra um osso em algum momento da infância.

“Toda vez que tenho que consertar o osso quebrado de uma criança, a pergunta automática quase sempre dos pais é: 'Isso vai durar para sempre?' Psicologicamente, é um grande negócio", diz ele. "Se você tem um metal implantável que é naturalmente absorvido e não precisa ser removido durante uma segunda cirurgia, isso traz enormes benefícios em termos de eliminar o estresse de cirurgias adicionais nos pacientes e conter os custos de saúde".

Razavi diz que seu composto de magnésio também é infundido com nanopartículas que são absorvidas pelo tecido à medida que o implante se dissolve. As nanopartículas ajudam a regenerar o novo osso, tornando o processo de cicatrização mais rápido.

“O que fazemos é chamado de medicina regenerativa, onde construímos materiais bioativos que podem reparar tecidos”. ele diz. "Minha pesquisa está sempre focada em reunir avanços na ciência dos materiais e na medicina. Essa pesquisa está focada no tecido ósseo que foi perdido devido a fraturas ósseas, remoção de tumores e osteoporose."

O magnésio, diz ele, é um material ideal para a saúde e cicatrização dos ossos. É tão forte quanto o metal, mas mais flexível que a cerâmica e, por ser um composto já encontrado no organismo, as chances de rejeição são menores. Como as placas e parafusos de magnésio se dissolvem ao longo de três a seis meses após a cirurgia, os sistemas dos pacientes podem filtrar com segurança o produto natural para fora do corpo. A equipe usou com sucesso os implantes em modelos de ratos – o primeiro passo para obter os dispositivos aprovados para testes em humanos.

A estudante de medicina do segundo ano da UCF, Alison Grise, faz parte da equipe de Razavi e considera seu trabalho uma importante oportunidade para crescer e fazer parte de algo que pode ajudar os pacientes por anos.

"É tão emocionante trabalhar em pesquisas que podem eventualmente melhorar a maneira como tratamos os pacientes, especialmente estar envolvido nos estágios iniciais. O fato de estar me ajudando a desenvolver habilidades cirúrgicas, clínicas e de pesquisa também é importante para mim, " ela disse.

A equipe também está analisando como o composto de magnésio pode ser desenvolvido para aplicações além da medicina e recebeu financiamento da USNational Science Foundation para melhorar as propriedades do material e criar possíveis aplicações para as indústrias aeroespacial, automotiva e esportiva.