Notícia

Engenheiros projetam suturas que podem fornecer medicamentos ou sentir inflamação

Fonte

MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

domingo, 21 maio 2023 16:50

Áreas

Biotecnologia. Cirurgia. Engenharia Biomédica. Farmacologia. Microbiologia. Química Medicinal.

Inspirados por suturas desenvolvidas há milhares de anos, engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, projetaram suturas ‘inteligentes’ que podem não apenas manter o tecido no lugar, mas também detectar inflamações e liberar medicamentos.

As novas suturas são derivadas de tecido animal, semelhantes às suturas ‘Catgut’, usadas pela primeira vez pelos antigos romanos. Em uma reviravolta moderna, a equipe do MIT revestiu as suturas com hidrogéis que podem ser incorporados a sensores, medicamentos ou até mesmo células que liberam moléculas terapêuticas.

“O que temos é uma sutura bioderivada e modificada com um revestimento de hidrogel capaz de ser um reservatório para sensores de inflamação ou para medicamentos como anticorpos monoclonais para tratar a inflamação. Notavelmente, o revestimento também tem a capacidade de reter células viáveis por um período prolongado”, disse o Dr. Giovanni Traverso, professor de Engenharia Mecânica do MIT, gastroenterologista do Brigham and Women’s Hospital e autor sênior do estudo.

Os pesquisadores imaginam que essas suturas podem ajudar os pacientes com doença de Crohn a se curar após a cirurgia para remover parte do intestino. As suturas também podem ser adaptadas para curar feridas ou incisões cirúrgicas em outras partes do corpo, disseram os pesquisadores.

O Dr. Jung Seung Lee e o Dr. Hyunjoon Kim, ex-pós-doutorandos do MIT, são os autores principais do artigo, publicado na revista científica Matter.

Inspiração na sutura Catgut

As suturas Catgut – que são feitas de fios de colágeno purificado de vacas, ovelhas ou cabras (mas não de gatos) – formam nós fortes que se dissolvem naturalmente em cerca de 90 dias. Embora suturas absorvíveis sintéticas também estejam disponíveis, a Catgut ainda é usada em muitos tipos de cirurgia.

O professor Giovanni Traverso e seus colegas queriam ver se poderiam desenvolver esse tipo de sutura derivada de tecido para criar um material que fosse resistente e absorvível e tivesse funções avançadas, como detecção e administração de medicamentos.

Essas suturas podem ser particularmente úteis para pacientes com doença de Crohn que precisam remover uma parte do intestino devido ao bloqueio causado por cicatrização excessiva ou inflamação. Este procedimento requer a vedação das duas extremidades deixadas para trás após a remoção de uma seção do intestino. Se essa vedação não ficar firme, pode causar vazamentos perigosos para o paciente.

Para ajudar a reduzir esse risco, a equipe do MIT queria projetar uma sutura que pudesse não apenas manter o tecido no lugar, mas também detectar inflamação, um sinal de alerta precoce de que o intestino selado não estaria cicatrizando adequadamente.

Os pesquisadores criaram as novas suturas a partir de tecido suíno, que ‘descelularizaram’ usando detergentes, para reduzir as chances de induzir inflamação no tecido hospedeiro. Esse processo deixa para trás um material livre de células que os pesquisadores chamaram de ‘De-gut’, que contém proteínas estruturais como o colágeno, além de outras biomoléculas encontradas na matriz extracelular que envolve as células.

Depois de desidratar o tecido e torcê-lo em fios, os pesquisadores avaliaram sua resistência à tração – uma medida de quanto alongamento ele pode suportar antes de romper – e descobriram que era comparável às suturas Catgut disponíveis comercialmente. Eles também descobriram que as suturas De-gut induzem muito menos resposta imune do tecido circundante do que a Catgut tradicional.

“Os tecidos descelularizados têm sido amplamente utilizados na medicina regenerativa com sua excelente biofuncionalidade. Agora sugerimos uma nova plataforma para realizar detecção e entrega usando tecido descelularizado, que abrirá novas aplicações de materiais derivados de tecido”, disse o Dr. Jung Lee.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

Fonte: Anne Trafton, MIT News Office. Imagem: as suturas são revestidas com hidrogéis que podem ser incorporados com sensores, drogas ou células que liberam moléculas terapêuticas. Fonte: Divulgação, MIT.

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