Um estudo publicado na Science Direct mostra que o vidro bioativo de borato (BBG), particularmente quando integrado com alginato de sódio (SA), leva a uma precisão de bioimpressão 3D aprimorada e biocompatibilidade aprimorada. Por meio da liberação controlada de íons de cálcio, o BBG desempenha um papel crítico na melhoria da auto-solidificação do alginato de sódio, tornando-o um material promissor para aplicações de bioimpressão complexas, incluindo implantes ósseos e de tecido mole.
A integração do vidro bioativo de borato (BBG) em alginato de sódio (SA) pode representar um avanço significativo na bioimpressão 3D. O alginato de sódio, um polímero natural, é comumente usado na bioimpressão 3D devido à sua biocompatibilidade e acessibilidade.
No entanto, as plataformas tradicionais de alginato de sódio enfrentam desafios como baixa precisão de impressão e gelificação não uniforme, especialmente ao usar soluções de íons de cálcio pós-tratamento para solidificar a estrutura impressa.
Vidros bioativos são um grupo de biomateriais de enxerto ósseo sintéticos de vidro-cerâmica reativos de superfície e incluem o vidro bioativo original, Bioglass. A biocompatibilidade e bioatividade desses vidros os levaram a serem usados como dispositivos de implante no corpo humano para reparar e substituir ossos doentes ou danificados.
A maioria dos vidros bioativos são vidros à base de silicato que são degradáveis em fluidos corporais e podem atuar como um veículo para fornecer íons benéficos para a cura. O vidro bioativo é diferenciado de outros biomateriais de enxerto ósseo sintético (por exemplo, hidroxiapatita, fosfato de cálcio bifásico, sulfato de cálcio), pois é o único com propriedades anti-infecciosas e angiogênicas.
Desde o início dos anos 2000, os vidros bioativos de borato (BBGs) têm sido extensivamente estudados para aplicações biomédicas. Pesquisas até o momento sugerem que os BBGs frequentemente demonstram bioatividade e capacidades de cura óssea superiores em comparação aos vidros de silicato. Eles também mostram potencial como sistemas de administração de medicamentos para tratar infecções ou condições como osteoporose. Além disso, os BBGs são altamente adequados para a cicatrização de feridas, com curativos BBG microfibrosos disponíveis comercialmente (aprovados pela FDA) já usados para tratar feridas crônicas.
A modificação de íons pode melhorar ainda mais as habilidades de cicatrização óssea e de feridas dos BBGs. Por exemplo, a adição de íons de cobre demonstrou promover significativamente a formação de vasos sanguíneos na cicatrização de feridas, enquanto íons como magnésio, estrôncio e cobalto melhoram a cicatrização óssea. Pesquisas recentes também exploram BBGs para regeneração nervosa e muscular, e a regeneração da cartilagem é considerada uma aplicação futura promissora.
De acordo com este novo estudo, a BBG oferece uma solução inovadora ao introduzir auto-solidificação em aplicações de bioimpressão 3D por meio da liberação controlada de íons de cálcio. Isso não apenas melhora as propriedades reológicas do material, mas também aumenta a precisão e a estabilidade das construções impressas. Os hidrogéis BBG-SA solidificam durante o processo de impressão, eliminando a necessidade de imersão em cálcio pós-impressão. O resultado é maior precisão estrutural e redução de encolhimento, tornando-o ideal para criar estruturas biológicas complexas.
Além de melhorar a precisão da impressão 3D, os hidrogéis BBG-SA exibem excelente biocompatibilidade. Eles dão suporte à adesão e proliferação celular, são cruciais para a engenharia de tecidos e até promovem a diferenciação osteogênica, que é essencial para a regeneração óssea.
A estabilidade mecânica e a bioatividade aprimoradas dos hidrogéis BBG-SA os posicionam como um material promissor para aplicações em engenharia de tecidos, medicina regenerativa e até mesmo dispositivos eletrônicos biocompatíveis. Ao oferecer controle aprimorado sobre a gelificação e melhor integridade estrutural pós-impressão, os hidrogéis BBG-SA continuarão a abrir novas possibilidades em tecnologias de bioimpressão para implantes ósseos e de tecido mole. Para saber mais sobre os vidros acesse o site.
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