Cientistas de materiais da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura (NTU Cingapura), inventaram um novo tipo de cola cirúrgica que pode ajudar a unir os vasos sanguíneos e fechar feridas mais rapidamente e também pode servir como uma plataforma para fornecer medicamentos para alívio da dor. O material é biodegradável e é absorvido pelo tecido celular após algumas semanas, sem riscos à saúde.
Em um artigo publicado recentemente na Elsevier’s Biomaterials, juntamente com médicos do Singapore General Hospital (SGH), os pesquisadores da NTU mostraram que sua cola pode unir tecidos moles, incluindo músculos e vasos sanguíneos, mesmo quando suas superfícies estão molhadas.
Chamada de CaproGlu, ela é ativado em alguns segundos por uma dose baixa de luz ultravioleta (UV), que faz com que o material passe de uma cola líquida para uma espécie de borracha sólida, porém flexível – trata-se de um material biocompatível que pode ser reabsorvido pelo tecido após algumas semanas.
A equipe mostrou em experimentos com animais que os vasos sanguíneos podem ser religados com apenas quatro pontos e um envoltório de malha mergulhado em CaproGlu, em comparação com os oito pontos usuais que são necessários para uma junção confiável e desobstruída. Os autores estimam que isso reduzirá o tempo de cirurgia em 25%, pois os cirurgiões gastam menos tempo e esforço costurando vasos sanguíneos e tecidos.
Conforme demonstrado em experimentos com animais, a CaproGlu também pode ser usada para fornecer anestésicos locais ou medicação para alívio da dor em tecidos do corpo, o que pode ser útil durante e após uma operação e reduziria a necessidade de medicação analgésica a ser administrada posteriormente.
Ao contrário dos bioadesivos atuais – que precisam de dois produtos químicos a serem misturados antes do uso – a CaproGlu é uma solução de gel líquido que vem pronta para uso.
Os principais autores do artigo, o Professor Associado Terry WJ Steele e o Pesquisador Sênior Dr. Ivan Djordjevic, enfatizam que a maioria dos adesivos cirúrgicos disponíveis no mercado não funcionam na água ou em ambientes úmidos como os encontrados no corpo humano.
“Para fazer nossa cola ativada por luz funcionar em tecidos úmidos, nós a projetamos para primeiro remover a água da superfície e, assim, permitir a adesão às superfícies desidratadas”, disse Assoc Prof Steele. “Esta vantagem única de ser capaz de se ligar com alta resistência em um ambiente úmido, além de ser biocompatível, é o que torna a CaproGlu tão adequada para uso em cirurgias e aplicações médicas.”
A força de adesão da CaproGlu foi comparada com outros bioadesivos comerciais no mercado e foi considerada três a sete vezes mais forte e está no mesmo nível da força do colágeno e do tecido muscular encontrado no corpo humano.
Inventada por pesquisadores da NTU, a CaproGlu combina dois ingredientes em uma formulação de componente único que não requer aditivos. O primeiro é a policaprolactona – um polímero biodegradável que foi aprovado pela Food and Drug Administration dos Estados Unidos para aplicações específicas usadas no corpo humano – e o segundo é a diazirina, uma molécula sensível à luz que pode formar ligações fortes quando ativada.
Em seu artigo de pesquisa publicado na revista científica Biomaterials, os cientistas demonstraram como a CaproGlu pode ser usada como parte de um novo método cirúrgico, onde suturas são usadas em combinação com uma cola. Em vez dos oito pontos convencionais necessários para unir as duas extremidades de um vaso sanguíneo em um coelho, eles usaram quatro pontos e envolveram as extremidades do vaso com uma malha biodegradável mergulhada em CaproGlu e curada com uma pequena dose de luz UV que reticulou os aminoácidos na superfície do tecido.
Como resultado, o sangramento da artéria imediatamente após o procedimento foi comparável ao observado nos pontos convencionais. Quando colhida sete dias depois, a artéria estava completamente curada. Em um experimento separado, os cirurgiões inseriram CaproGlu carregada com anestésicos em filhotes de ratos e os curaram com luz ultravioleta antes que a ferida fosse fechada com pontos convencionais.
Os cientistas compararam a atividade desses ratos com dois outros controles: ratos que receberam apenas anestésicos e ratos que receberam a CaproGlu sem anestésicos. Eles não encontraram nenhum impedimento discernível de movimento para os ratos que receberam anestésicos e CaproGlu carregados com anestésicos, sugerindo que a CaproGlu é bem-sucedida na administração de anestésicos locais ao longo do tempo e pode ser uma maneira útil de estender a anestesia local além de seus limites atuais, além de atuar como uma plataforma de distribuição para medicamentos como anticoagulantes, para prevenir a coagulação excessiva do sangue.
A equipe também observou que não houve efeitos colaterais perceptíveis nos animais que tiveram a CaproGlu implantada em sua pele, o que sugere que o material é seguro e biocompatível, conforme o esperado. Uma vez que o bioadesivo se dissolve e é reabsorvido em semanas, nenhuma consulta clínica de acompanhamento seria necessária para sua remoção.
Um grande desafio para bioadesivos no mercado hoje é lidar com o método padrão pelo qual equipamentos de grau cirúrgico e descartáveis são esterilizados por irradiação gama. O processo de esterilização gama destrói proteínas e ativa a ligação em adesivos de acrilato e epóxi.
Ao contrário de outros adesivos cirúrgicos disponíveis no mercado, a formulação livre de proteínas da CaproGlu explora uma nova química de reticulação não afetada pela esterilização gama. O mecanismo de ligação ativada por luz forma ligações em cadeia para aminoácidos, mesmo após vários meses de armazenamento e esterilização gama, tornando a produção e comercialização da CaproGlu potencialmente menos dispendiosa do que aquelas baseadas em proteínas e acrilatos.
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