Empurrando fronteiras através do upcycling: casca de ovo

Comunicações KeAi Co., Ltd.

imagem: FLUXOGRAMA DESTA PESQUISA: COMO CONVERTER RESÍDUOS DE CASCA DE OVO EM MATERIAIS BIOATIVOS PARA REGENERAÇÃO ÓSSEAVeja mais

Crédito: QIANLI MA

Os enxertos ósseos autólogos e alogênicos são considerados o padrão ouro quando se trata de reconstrução óssea, em grande parte devido aos seus compostos bioativos e células osteoblásticas que podem gerar novo osso de forma eficaz. No entanto, a oferta limitada, as complicações no local doador e o risco de transmissão de doenças dissuadiram o seu uso generalizado.

Em contraste, os materiais de xenoenxerto representam uma alternativa viável porque são seguros de usar e estão disponíveis em abundância; embora provenham de tecidos de mamíferos, o que é caro, apresenta riscos ambientais e questões éticas, especialmente em regiões desfavorecidas. No entanto, os materiais de xenoenxerto têm as suas limitações. A maioria dos materiais de xenoenxerto comercializados são preparados a partir de tecidos de mamíferos com alto custo biológico, poluição ambiental e potenciais problemas éticos, especialmente em áreas subdesenvolvidas.

Portanto, uma das principais prioridades do desenvolvimento de materiais de enxerto ósseo é obter biomateriais sintéticos seguros, modificáveis ​​e ecológicos, capazes de substituir materiais de enxerto naturais – a motivação exata que impulsionou uma nova descoberta por uma equipe internacional de pesquisadores.

No estudo, a equipe desenvolveu um método de dissolução-precipitação para converter cascas de ovos em partículas de fosfato de cálcio amorfo (ACP) isentas de endotoxinas e imunocompatíveis. “A casca do ovo é uma matéria-prima ideal para sintetizar materiais de enxerto ósseo, pois contém muitos componentes de cálcio e fósforo”, disse o primeiro autor do estudo, Dr. Qianli Ma Qianli Ma, do Departamento de Biomateriais da Universidade de Oslo (UiO). Além disso, alguns oligoelementos associados à regeneração óssea, como magnésio e estrôncio, também são encontrados na casca do ovo”.

Além disso, a equipe estabeleceu um novo modelo esferóide 3D para estudar a atividade osteogênica do ACP da casca do ovo in vitro. No modelo, observou-se que os materiais ACP interagem com os osteoblastos de forma mais realista e são seguros, amigáveis ​​às células e eficazes na promoção da regeneração óssea.

"Esta técnica promete criar um suprimento ilimitado de materiais de enxerto ósseo bioativos e sustentáveis, ao mesmo tempo que reduz a poluição ambiental", disse o autor sênior e correspondente, Professor Håvard Jostein Haugen, que é do mesmo departamento da UiO. "Os esferóides osteoblásticos construídos no estudo forneceu um modelo de pesquisa de biomateriais mais prático, refletindo as interações tridimensionais entre células e biomateriais."

Os investigadores esperam que as suas últimas descobertas, publicadas na revista KeAi Smart Materials in Medicine, inspirem mais trabalhos na conversão de resíduos alimentares comuns em biomateriais de alto valor acrescentado. Entretanto, a equipa está a trabalhar no sentido de um modelo in vitro ideal que possa substituir a investigação in vivo em modelos animais.

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Contate o autor correspondente: Håvard Jostein Haugen, Departamento de Biomateriais, Instituto de Odontologia Clínica, Universidade de Oslo, Noruega. [email protected]

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Materiais Inteligentes em Medicina

10.1016/j.smaim.2023.04.001

Estudo experimental

Células

Fosfato de cálcio amorfo derivado de casca de ovo: Síntese, caracterização e biofunções como materiais de enxerto ósseo em novo modelo 3D de esferóides osteoblásticos

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes ou relações pessoais conhecidas que possam ter influenciado o trabalho relatado neste artigo.