Cientistas criam fita adesiva para reparar órgãos humanos

Os engenheiros do MIT com apoio Este trabalho contou com o apoio do Centro de Deshpande do MIT e dos Centros de Pesquisa e Educação em Engenharia Mecânica do MIT e sustech desenvolveram uma espécie de fita adesiva cirúrgica — um patch forte, flexível e biocompatível que pode ser aplicado facilmente e rapidamente a tecidos e órgãos biológicos para ajudar a selar lágrimas e feridas.

Como fita adesiva, o novo patch é pegajoso de um lado e suave do outro. Em sua formulação atual, o adesivo é direcionado para selar defeitos no trato gastrointestinal, que os engenheiros descrevem como duto biológico do próprio corpo.

Em inúmeros experimentos, a equipe mostrou que o patch pode ser rapidamente preso a grandes lágrimas e perfurações no cólon, estômago e intestinos de vários modelos animais. O adesivo liga fortemente aos tecidos dentro de vários segundos e se mantém por mais de um mês. Também é flexível, capaz de expandir e contrair com um órgão em funcionamento à medida que se cura. Uma vez que uma lesão é totalmente curada, o patch gradualmente se degrada sem causar inflamação ou grudar nos tecidos circundantes.

A equipe prevê que o patch pegajoso cirúrgico poderia um dia ser estocado em salas de cirurgia e usado como uma alternativa rápida e segura ou reforço para suturas costuradas à mão para reparar vazamentos e lágrimas no intestino e outros tecidos biológicos.

A fita

A nova fita adesiva cirúrgica se baseia no projeto da equipe para uma fita dupla face. Essa iteração inicial compreendeu uma única camada que era pegajosa em ambos os lados e projetada para unir duas superfícies molhadas. Os pesquisadores descobriram que a fita de dois lados uniu tecidos diferentes.

O adesivo foi feito de ácido poliacrílico, material absorvente encontrado em fraldas, que começa seco e absorve umidade quando em contato com uma superfície ou tecido molhado, temporariamente grudado no tecido no processo. Os pesquisadores se misturaram aos ésteres do NHS material, compostos químicos que podem se ligar com proteínas no tecido para formar ligações mais fortes. Por fim, reforçaram o adesivo com gelatina ou quitosan — ingredientes naturais que mantiveram a forma da fita.

Os testes

Os pesquisadores primeiro afinaram sua receita adesiva, substituindo gelatina e quitosan por um hidrogel mais duradouro — neste caso, o álcool polivinyl. Esta troca manteve o adesivo fisicamente estável por mais de um mês, tempo suficiente para uma lesão típica do intestino curar. Eles também adicionaram uma segunda camada superior antiaderente para evitar que o patch grude no tecido circundante. Esta camada foi feita a partir de um poliuretano biodegradável que tem quase o mesmo estiramento e rigidez do tecido intestinal natural.

Nos testes iniciais, o patch grudou nos tecidos, mas também inchou, assim como uma fralda totalmente molhada à base de hidrogel. Este inchaço esticou a fita e a lágrima subjacente que tinha a intenção de selar.

A equipe então realizou experimentos para testar as propriedades e o desempenho do patch. Quando o patch foi colocado em uma cultura com células epiteliais humanas, as células continuaram a crescer, mostrando que o patch é biocompatível. Quando implantado sob a pele de ratos, o patch biodegradou após cerca de 12 semanas, sem efeitos tóxicos.

Os pesquisadores também aplicaram o patch a defeitos nos cólons e estômagos dos animais, e descobriram que ele mantinha uma ligação forte à medida que as lesões se curavam totalmente. Também produziu cicatrizes mínimas e inflamação em comparação com reparos feitos com suturas convencionais.

Por fim, a equipe aplicou o patch sobre defeitos de cólon em suínos, e observou que os animais continuaram a se alimentar normalmente, sem febre, letargia ou outros efeitos adversos à saúde. Após quatro semanas, os defeitos cicatrizaram totalmente, sem sinal de vazamento secundário.

Fonte: Texto traduzido do original MIT com apoio de science.org