Ciência

Misturar seda com polímeros pode ajudar a criar novos implantes biomédicos

Misturar seda com polímeros pode ajudar a criar novos implantes biomédicos


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A seda tecida por aranhas há muito fascina os engenheiros humanos que ainda não compreenderam totalmente como criar artificialmente essa fibra fina e forte. Mas uma nova pesquisa compartilhada no Encontro e Exposição Virtual Outono 2020 da American Chemical Society (ACS) sugere que podemos recriá-la misturando seda com polímeros sintéticos - o que pode levar a estruturas capazes de substituir almofadas de cartilagem no joelho.

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Combinar seda com polímeros compostos pode criar materiais médicos avançados

“A seda tem um grande potencial para uso em aplicações biomédicas”, disse o pesquisador principal do projeto, Juan Guan, que tem doutorado. "A seda é versátil e o corpo humano a tolera muito bem e pode até degradá-la e absorvê-la."

A seda e a medicina têm uma relação de longa data. Os registros de médicos antigos estão repletos de relatos de costurar pacientes com fibras tecidas por bichos-da-seda e datam de quase 2.000 anos. Os cirurgiões modernos terminam algumas cirurgias, como no olho, com suturas de seda.

Os cientistas descobriram como combinar polímeros sintéticos com seda pode gerar novos materiais versáteis com amplas aplicações na medicina e, potencialmente, em outros campos.

Fibras de seda mais longas são melhores do que fios mais curtos

Claro, outros pesquisadores desenvolveram materiais compostos com seda, mas eles normalmente trabalharam com fibras curtas ou apenas com a proteína primária contida na seda.

Guan, por outro lado, se concentrou em tecidos de seda tecidos com fios longos e simples. Casulos de bichos-da-seda às vezes contêm fibras de quase 5.000 pés (1.524 metros) de comprimento e podem distribuir mais eficazmente a tensão mecânica quando usado em tecido do que podemos esperar de fios menores e discretos, acrescentou Guan.

Em seus estudos, a equipe da vovó usou seda de bichos-da-seda domesticados comuns pertencentes à espécie Bombyx morie também fibras mais fortes e elásticas da natureza Antheraea pernyi espécies.

Os pesquisadores uniram esse tecido a uma matriz de polímero, normalmente um epóxi, comum em adesivos. Quando combinados, o tecido e o polímero criam um laminado - como a cobertura de superfície durável dos móveis - e é cortado nas formas que os pesquisadores desejam.

Novos materiais biomédicos podem ajudar a fusão das vértebras melhor do que o metal

Isso é significativo porque essas propriedades podem levar a novos materiais capazes de se integrar com mais sucesso no corpo humano do que os materiais atuais. Por exemplo, Guan e sua equipe estão colaborando com médicos ortopédicos para desenvolver estruturas em forma de gaiolas para manter temporariamente as vértebras no lugar enquanto elas se fundem após uma grande cirurgia.

Esta é uma função tipicamente preenchida com metal, mas a dureza e rigidez dos compostos de seda são mais compatíveis com os ossos, o que poderia torná-los uma alternativa mais resistente e confortável para estruturas metálicas desajeitadas, disse Guan.

Embora haja muitos desafios para levar os compósitos de seda para a enfermaria cirúrgica de grandes hospitais, é interessante saber que uma das substâncias mais místicas produzidas por outras espécies de vida está servindo para avançar o futuro da tecnologia biomédica.


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