Crescimento dos ossos é reproduzido em laboratório

A pesquisa mudou o entendimento que se tinha sobre o crescimento dos ossos e vai permitir a sintetização de materiais para implantes mais parecidos com os ossos naturais.
[Imagem: Bart van Overbeeke]

Ossos artificiais

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Eindhoven, na Holanda, com participação de um brasileiro, conseguiram pela primeira vez reproduzir em laboratório o processo de formação óssea.

A pesquisa também conseguiu outro feito inovador: a visualização do processo de crescimento do osso em grande detalhe, o que permitiu entender o processo e facilitará o uso da técnica para desenvolvimento de outros materiais.

Os resultados serão publicados na edição de dezembro da revista científica Nature Materials.

Formação dos ossos

Os ossos são constituídos por fibras de colágeno nas quais o fosfato de cálcio é depositado na forma de nanocristais - cristais com dimensões medidas em nanômetros, onde 1 nanômetro equivale a 1 bilionésimo de metro.

A equipe do Dr. Nico Sommerdijk, com a ajuda de colegas da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, simulou em laboratório o crescimento dos cristais de fosfato de cálcio dentro do colágeno, tal como acontece no corpo humano.

A equipe visualizou o processo utilizando um microscópio eletrônico único, chamado crioTitan. Este microscópio permitiu que os pesquisadores analisassem amostras que foram rapidamente resfriadas, para que o processo pudesse ser literalmente congelado e assim visto em etapas. O crioTitan tem uma resolução extremamente elevada, e pode visualizar até mesmo átomos individuais.

Durante muito tempo se pensou que o colágeno fosse apenas um molde para a deposição do fosfato de cálcio, e que a formação óssea era controlada por biomoléculas especializadas.

No entanto, as imagens captadas pelos pesquisadores mostraram que as próprias fibras de colágeno controlam o processo de formação do mineral, dirigindo diretamente a formação óssea.

A pesquisa mostrou que as biomoléculas têm um papel diferente no processo de mineralização do osso: elas mantêm o fosfato de cálcio em solução até o início do crescimento do mineral.

Novos implantes

O instituto de pesquisa italiano ISTEC já está desenvolvendo novos implantes ósseos com base no conhecimento adquirido por Sommerdijk e por seu colega Fábio Nudelman, um biocientista formado pela Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Os cientistas afirmam que os mesmos princípios poderão ser usados para fazer vários tipos de nanomateriais.

Sommerdijk e Nudelman estão começando com a magnetita, um material magnético que pode ser usada como biomarcador em exames ou para o armazenamento de dados em computadores.

Mas suas ambições vão mais longe. "Estou seriamente convencido de que podemos fazer todos os tipos de materiais com estes princípios", diz Sommerdijk. "A formação biomimética de materiais magnéticos é uma área ainda inexplorada."