Investigando a interface entre biomateriais e células para ajudar a regenerar os tecidos do corpo

Uma das abordagens para melhorar a regeneração dos tecidos do corpo é focar nas pistas físicas da superfície do biomaterial para ver como diferentes topografias de superfície, como pequenos pilares, podem instruir as células “a fazer o que queremos que elas façam” – neste caso, regenerar tecido ósseo.

“O desafio é criar padrões na superfície que suportem a adesão e diferenciação de células progenitoras para se tornarem células ósseasmas, ao mesmo tempo, desencorajar células bacterianas crescer, evitando assim infecções associadas ao implante. Então você estrutura a superfície de forma que as células ósseas gostem, mas as bactérias não – essa foi uma ideia muito inteligente que me fascinou”, diz Murali Ghatkesar, da TU Delft.

“Estamos trabalhando em biomateriais que podem ajudar a regenerar certos tecidos para pacientes que sofrem de doenças crônicas como osteoartrite e doenças do fígado”, diz a colaboradora Lidy Fratila-Apachitei (BMechE).

Fratila-Apachitei e Ghatkesar (PME) investigam como pilares impressos em 3D com recursos na faixa sub-micrométrica podem afetar a adesão e a mecânica da vida células progenitoras em nível de célula única. Juntamente com a pesquisadora de pós-doutorado Livia Angeloni e outros colaboradores, eles desenvolveram e aplicaram um novo método baseado na microscopia de força de fluidos.

“Usando nosso método, poderíamos revelar potenciais marcadores biofísicos precoces (por exemplo, célula adesão força) para diferenciação osteogênica e mineralização da matriz, e mostram que apenas uma pequena diferença na altura dos pilares de 0,5 micrômetro é suficiente para mudar o comportamento celular”, dizem os pesquisadores.

O método e os resultados obtidos permitem um design mais racional de pistas físicas de superfície para biomateriais ortopédicos. Seus resultados foram publicados na revista Pequena e aparecem na capa interna da revista.