Materiais Avançados

Tecidos biomiméticos inteligentes copiam estrutura dos ossos

Tecidos biomiméticos inteligentes copiam estrutura dos ossos
Os tecidos artificiais foram produzidos imitando a estrutura do periósteo, a camada vista na diagonal superior da foto.[Imagem: Melissa Knothe Tate]

Tecidos biomiméticos

Pela primeira vez, engenheiros biomédicos teceram um tecido inteligente artificial que imita as propriedades complexas e sofisticadas dos materiais naturais - mais especificamente, do periósteo do tecido ósseo.

Tendo obtido êxito em sua prova de conceito, a equipe afirma já estar pronta para produzir protótipos de tecidos para uma ampla gama de materiais funcionais avançados que poderão revolucionar os setores de medicina, segurança e transporte.

As futuras aplicações potenciais vão de roupas de proteção que endurecem sob impacto - para motoristas, pilotos de corrida e astronautas -, bandagens e curativos inteligentes, que respondem ao movimento do usuário, até pneus radiais mais seguros, afirmam eles.

Periósteo

Muitos tecidos de animais e plantas possuem propriedades "inteligentes" e adaptativas. Um desses materiais é o periósteo, uma cobertura de tecido mole que envolve a maioria das superfícies ósseas do corpo.

O arranjo complexo de colágeno, elastina e outras proteínas estruturais dá ao periósteo uma incrível resiliência, conferindo aos ossos maior resistência sob cargas de alto impacto.

Joanna Ng e seus colegas da Universidade de Nova Gales do Sul começaram usando um sistema de imageamento avançado e de alta resolução para mapear a arquitetura dessa estrutura biológica. A seguir, eles produziram versões ampliadas das estruturas individuais e então as teceram para fabricar seus protótipos.

Tecidos para todos os usos

"O resultado é uma série de protótipos de tecidos que imitam as propriedades inteligentes de resistência ao estresse e tensão do periósteo. Também demonstramos a viabilidade de usar essa técnica para testar outras fibras para produzir toda uma gama de novos têxteis," disse a professora Melissa Tate.

"Nosso objetivo a longo prazo é tecer tecidos biológicos - essencialmente partes do corpo humano - em laboratório, para substituir e reparar articulações, que reflitam a biologia, arquitetura e propriedades mecânicas do periósteo," disse Ng.

Bibliografia:

Scale-up of nature’s tissue weaving algorithms to engineer advanced functional materials
Joanna L. Ng, Lillian E. Knothe, Renee M. Whan, Ulf Knothe, Melissa L. Knothe Tate
Nature Scientific Reports
Vol.: 7: 40396
DOI: 10.1038/srep40396




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