Pesquisas recentes destacaram o papel crítico das minúsculas partículas inorgânicas e dos biomateriais avançados na medicina para reparar tecidos e órgãos danificados. Este campo em rápido crescimento beneficia de inovações em nanotecnologia, a ciência de conceber e utilizar materiais extremamente pequenos a nível molecular ou atómico. Uma revisão liderada por Nabanita Saikia, Ph.D., da New Mexico Highlands University, examinou como esses materiais podem fornecer uma estrutura de suporte que melhora as chances de regeneração bem-sucedida dos tecidos. O trabalho foi publicado na revista Inorganic.
Os tratamentos médicos centrados na regeneração de tecidos combinam a investigação em células estaminais (o estudo de células especiais que se podem desenvolver em diferentes tipos de tecido corporal e ajudar a reparar danos) com materiais de engenharia para desenvolver novas formas de tratar lesões, danos relacionados com a idade e doenças de longa duração. Partículas inorgânicas e biomateriais oferecem possibilidades interessantes porque podem ser ajustados em tamanho, forma e estabilidade. “Esses materiais têm melhor desempenho do que os materiais sintéticos tradicionais, são mais compatíveis com o corpo humano e são mais eficazes em aplicações médicas”, observou o Dr. Saikia. A pesquisa examinou mais de perto como esses materiais podem apoiar terapias com células-tronco, reparo de nervos, cura artificial de pele e cartilagem e estruturas de tecidos impressas em 3D.
Uma das descobertas mais importantes é que esses materiais inorgânicos ajudam as células a crescer e a se desenvolver em diferentes tipos de tecidos. Como suas superfícies podem ser personalizadas de acordo com necessidades específicas, elas fornecem um ambiente favorável para a fixação e multiplicação das células. Por exemplo, substâncias como a hidroxiapatita (um mineral encontrado nos ossos e dentes que ajuda a fortalecer e apoiar a sua estrutura) e o vidro bioativo (um material que se liga ao osso natural e estimula a cicatrização) são frequentemente utilizadas na reparação óssea. Além disso, descobriu-se que minúsculas partículas metálicas, como ouro e prata, combatem bactérias, reduzindo assim o risco de infecção em implantes médicos.
O estudo também destaca alguns dos desafios do uso desses materiais em aplicações médicas práticas. Embora demonstrem um grande potencial, os cientistas ainda estão estudando seus efeitos a longo prazo no corpo para garantir que sejam completamente seguros. “Compreender mais sobre como esses materiais interagem com o tecido humano é fundamental para garantir que funcionem bem em tratamentos médicos”, explica o Dr. Saikia. Os pesquisadores também estão trabalhando no desenvolvimento de versões mais seguras e biodegradáveis para resolver esses problemas.
Olhando para o futuro, espera-se que os materiais inorgânicos combinados com tecnologias de ponta, como a impressão 3D, uma tecnologia que utiliza design digital para construir objetos camada por camada, permitindo estruturas precisas e personalizadas, mudem o futuro da reparação de tecidos. Estas novas tecnologias poderão criar materiais que imitam a estrutura do tecido humano real, tornando os tratamentos mais eficazes. Os especialistas acreditam que os avanços contínuos neste campo levarão a soluções médicas mais seguras e mais amplamente disponíveis.
Esta pesquisa marca um passo importante na introdução da nanotecnologia na medicina. Ao aproveitar as propriedades especiais destes materiais inorgânicos, os cientistas estão a abrir a porta a novos avanços médicos que poderão melhorar a recuperação e a cura de pacientes que necessitam de reparação de tecidos.
Referência do diário
Saikia N., “Nanopartículas inorgânicas e biomateriais como andaimes biocompatíveis para medicina regenerativa e engenharia de tecidos: progresso e tendências atuais.” Inorgânicos, 2024, 12, 292. DOI: https://doi.org/10.3390/inorganics12110292
Sobre o autor
Nabanita Chigiaquímico computacional e teórico com mestrado em físico-química e doutorado em química computacional e teórica. Sou professor assistente efetivo de Física e Química Computacional na New Mexico Highlands University. Minha pesquisa une a química fundamental e técnicas computacionais avançadas para abordar questões-chave sobre o comportamento biomolecular e abrir novos caminhos para aplicações em biossensor, automontagem molecular e distribuição de medicamentos. Minha pesquisa se concentra na modelagem e simulação de sistemas híbridos de biomoléculas-nanomateriais e na dinâmica conformacional de proteínas intrinsecamente desordenadas (IDPs) e proteínas de estrutura de sinalização multidomínio. Sou apaixonado pela colaboração interdisciplinar e orientação, garantindo que meu trabalho vá além do laboratório para inspirar e educar a próxima geração de cientistas.
Tenho mais de cinco anos de experiência docente em uma ampla gama de assuntos, desde química geral e introdutória até cursos avançados em físico-química, química quântica, cinética química, biofísica computacional e química computacional.
Atuo no conselho editorial da Scientific Reports (grupo de publicação da natureza), editor-chefe adjunto de reconhecimento molecular (Fronteiras da Biociência Molecular), Editor Acadêmico da PLOS ONE, Editor de Resenhas de Coacervados e Biocondensados (Fronteiras em Biofísica) e biologia estrutural (Fronteiras da Biociência Molecular). Em reconhecimento às minhas contribuições para a ciência, fui eleito membro titular da Sigma Xi, a sociedade de honra à investigação científica, e incluído no prestigiado Registo Biográfico do Marquês.
Atualmente atuo como Reitor Associado – Reitor em Tempo Integral na Academia de Ciências do Novo México. Nesta função de liderança, trabalho para promover a missão de promover a educação científica, promover a pesquisa científica e construir conexões dentro da comunidade científica do Novo México. Estou ativamente envolvido na contribuição para os programas de extensão e iniciativas de parceria da Faculdade, garantindo que a ciência continua a ser a pedra angular da educação e do progresso social.
