Regeneração óssea e entrega de fármacos também estão entre as possíveis aplicações. Processo foi desenvolvido pelo Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da Universidade de São Paulo (USP). Estudo do IQSC da USP São Carlos aplicou processo de modificação por aquecimento a seco do amido de batata, criando biomembranas sem o uso de reagentes químicos e de maneira mais sustentável
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Pesquisadores do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da Universidade de São Paulo (USP) desenvolveram biomembranas (estruturas finas e flexíveis) a partir do amido modificado de batata, aplicando um processo sustentável e econômico que aprimora as propriedades desses materiais.
O estudo, publicado na revista Biomacromolecules, destaca o potencial dessas biomembranas para aplicações médicas, incluindo regeneração óssea e entrega de fármacos.
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O amido de batata foi modificado por um método chamado Dry Heating Treatment (DHT), que altera a estrutura deste produto natural, aumentando sua resistência mecânica em até seis vezes, sua rigidez em 15 vezes e sua cristalinidade (organização interna) em duas vezes. As propriedades do amido foram melhoradas sem o uso de reagentes químicos.
Segundo a professora Bianca Chieregato Maniglia, docente do IQSC e uma das autoras da pesquisa, o amido de batata é um material altamente promissor para aplicações biomédicas devido às suas propriedades (alta disponibilidade, biocompatibilidade, biodegradabilidade, alta capacidade de absorver água e aptidão para formação de filmes e géis).
“Embora essas características sejam comuns a diferentes tipos de amido, a grande vantagem do amido de batata está na presença natural do elemento químico fosfato, um diferencial significativo para aplicações em regeneração óssea. A fosforilação do amido (reação que adiciona grupos fosfato ao amido) pode ajustar sua taxa de degradação, garantindo que o material se degrade de maneira sincronizada com a formação do novo tecido ósseo”, explicou a professora.
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Técnica sustentável
Professora Bianca Chieregato Maniglia integra o Grupo de Biopolímeros e Fotoquímica do IQSC da USP São Carlos
Henrique Fontes/IQSC
O desenvolvimento das biomembranas de amido de batata por meio da técnica de DHT não utiliza solventes tóxicos ou reagentes químicos agressivos e, por ocorrer a seco, reduz o consumo de água e energia.
Todo o processo evita a geração de subprodutos poluentes, tornando-o mais limpo e seguro. O resultado são biomembranas estáveis e duráveis, muito úteis para aplicações de longa permanência, como scaffolds ósseos, que são suportes para a regeneração, reparação ou reposição do tecido ósseo.
Segundo Bianca, as novas biomembranas apresentam menor hidrofilicidade, que é a capacidade de uma substância ou material absorver e reter água, e menor absorção de umidade, o que reduz a absorção excessiva de fluidos biológicos, característica vantajosa em aplicações onde o controle da umidade é crucial, como em curativos para feridas crônicas.
“O nível ideal de umidade depende da aplicação. Para curativos e regeneração de pele, umidade controlada é essencial, já para regeneração óssea, um material menos hidrofílico pode ser vantajoso para evitar a degradação prematura antes da integração óssea”, disse.
Perspectivas de novos estudos
O trabalho foi apresentado de forma oral no congresso B-MRS Meeting 2023, organizado pela Sociedade Brasileira de Pesquisas de Materiais (SBPMat), em Maceió (AL). A comunidade acadêmica demonstrou interesse, instigando os autores a publicá-lo no formato de um artigo científico.
A tecnologia das biomembranas de amido de batata ainda necessita de outros estudos que aprofundem a determinação de toxicidade e interação com as células e para aplicações específicas (rápida absorção ou longa duração), além de adaptações visando escalabilidade para garantir produção reprodutível em larga escala e a regulamentação para atendimento às normas sanitárias para uso clínico.
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Segundo a professora Bianca Chieregato Maniglia, docente do IQSC e uma das autoras da pesquisa, o amido de batata é um material altamente promissor para aplicações biomédicas devido às suas propriedades (alta disponibilidade, biocompatibilidade, biodegradabilidade, alta capacidade de absorver água e aptidão para formação de filmes e géis).
“Embora essas características sejam comuns a diferentes tipos de amido, a grande vantagem do amido de batata está na presença natural do elemento químico fosfato, um diferencial significativo para aplicações em regeneração óssea. A fosforilação do amido (reação que adiciona grupos fosfato ao amido) pode ajustar sua taxa de degradação, garantindo que o material se degrade de maneira sincronizada com a formação do novo tecido ósseo”, explicou a professora.
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Todo o processo evita a geração de subprodutos poluentes, tornando-o mais limpo e seguro. O resultado são biomembranas estáveis e duráveis, muito úteis para aplicações de longa permanência, como scaffolds ósseos, que são suportes para a regeneração, reparação ou reposição do tecido ósseo.
Segundo Bianca, as novas biomembranas apresentam menor hidrofilicidade, que é a capacidade de uma substância ou material absorver e reter água, e menor absorção de umidade, o que reduz a absorção excessiva de fluidos biológicos, característica vantajosa em aplicações onde o controle da umidade é crucial, como em curativos para feridas crônicas.
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