Estrutura desenvolvida por pesquisadores da Universidade de São Paulo e da Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein funciona como “andaime” biológico que estimula células a reconstruir o osso

Pesquisadores brasileiros desenvolveram um biomaterial à base de grafeno capaz de estimular a regeneração de ossos fraturados. Testes realizados com ratos de laboratório mostraram que a estrutura biocompatível foi capaz de promover a recuperação de quase 90% do tecido ósseo danificado cerca de um mês após a fratura induzida, resultado superior ao obtido com outros materiais analisados.

O estudo foi conduzido por cientistas da Universidade de São Paulo (USP) e da Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein, com resultados publicados na revista científica Scientific Reports. A pesquisa foi coordenada pelas cientistas Daniela Franco Bueno e Guilherme Lenz e Silva.

O material funciona como um tipo de “andaime biológico”, conhecido na engenharia de tecidos como scaffold. Em vez de substituir permanentemente o osso, ele cria uma estrutura temporária que orienta e estimula as células do próprio organismo a regenerar o tecido lesionado.

Nos experimentos, os pesquisadores utilizaram carbono obtido do licor negro, um subproduto da indústria de papel e celulose. Esse material foi combinado com diferentes formas nanométricas de carbono, como grafeno, óxido de grafeno e nanografite, além de polímeros orgânicos derivados de crustáceos e bactérias, como a quitosana e a xantana.

Segundo os cientistas, a combinação desses componentes cria uma estrutura tridimensional bioativa, que favorece a adesão das células, estimula a formação de vasos sanguíneos e acelera a diferenciação das células responsáveis pela formação do tecido ósseo.

Diferentemente de próteses metálicas tradicionais, o biomaterial interage com o organismo durante o processo de cicatrização. Com o tempo, ele pode ser parcialmente degradado ou substituído pela formação de novo osso, funcionando como um suporte temporário para a regeneração.

Nos testes realizados com 16 ratos, todos os biomateriais analisados apresentaram resultados positivos na recuperação das fraturas provocadas na tíbia dos animais, mas a formulação com grafeno apresentou o melhor desempenho.

Os pesquisadores acreditam que a tecnologia poderá ser aplicada futuramente no tratamento de fraturas complexas, perdas ósseas e malformações congênitas. Um dos próximos passos do estudo é combinar o biomaterial com células-tronco, como as obtidas da polpa de dentes de leite, para acelerar ainda mais a formação do tecido ósseo.

A pesquisa recebeu apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e ainda está em fase pré-clínica, mas os cientistas avaliam que há um caminho promissor para futuros testes em humanos.