Fios vivos

Cientistas da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, criaram longos fios formados pela junção sequencial de células-tronco vivas e ativas.

Segundo os pesquisadores, estes fios celulares vivos podem se tornar uma ferramenta importante para tratamentos médicos, como ajudar a reparar o tecido do coração e da medula espinhal, e para o desenvolvimento de músculos artificiais.

As células utilizadas como base de sustentação são peptídeos, que se solidificam quanto entram em contato com água salgada, formando um gel que lembra um macarrão instantâneo, atingindo dimensões macroscópicas, visíveis a olho nu.

Quanto integradas com as células-tronco, as nanofibras podem ser injetadas no corpo com uma seringa. Depositadas em uma área onde o tecido foi danificado, as nanofibras ativam processos biológicos que levam à recuperação do tecido.

Nanofibras

Para construir os filamentos, a equipe de Stupp usou uma solução de peptídeos anfifílicos, conhecidos por sua tendência em se auto-organizarem em feixes de nanofibras, que foi aquecida para gerar um cristal líquido.

A solução foi então forçada através de uma pipeta em água salgada contendo cloreto de sódio (NaCl) ou cloreto de cálcio (CaCl2).

Os filamentos, que não são tóxicos, podem ser enrolados, dobrados ou amarrados, e podem ser fabricados em diversos diâmetros, apenas variando o diâmetro da pipeta.

A seguir, os filamentos foram "preenchidos", ou integrados com células-tronco, que passaram a se desenvolver no interior da estrutura filamentosa, seguindo a orientação do fio.

Fios de vida

Em uma demonstração surpreendente do que a nanotecnologia pode fazer em termos de medicina regenerativa, camundongos de laboratório paralisados por lesões na medula espinhal recuperaram a habilidade de usar suas patas traseiras seis semanas depois de receberem o nanomaterial.

Os nanofios também foram utilizados para cultivar músculos cardíacos in vitro, mostrando-se eletricamente ativos 10 dias depois do implante dos fios celulares.

"Injetando as moléculas que nós projetamos para se auto-organizarem em nanoestruturas no tecido espinhal, conseguimos recuperar rapidamente os neurônios danificados," disse Stupp.

"Os nanofios são a chave não apenas para prevenir a formação de tecido cicatricial prejudicial, que inibe a cura da medula espinhal, mas também para estimular o corpo na regeneração de células perdidas ou danificadas," explica o cientista.

Bibliografia:

A self-assembly pathway to aligned monodomain gels
Shuming Zhang, Megan A. Greenfield, Alvaro Mata, Liam C. Palmer, Ronit Bitton, Jason R. Mantei, Conrado Aparicio, Monica Olvera de la Cruz, Samuel I. Stupp
Nature Materials
July 2010
Vol.: 9, Pages: 594-601
DOI: 10.1038/nmat2778