Pequenos geradores elétricos podem acelerar a cicatrização de feridas

A tecnologia está avançando em várias frentes, com algumas alternativas virtualmente prontas para irem ao mercado.
[Imagem: Fu-Cheng Kao et al. - 10.1080/14686996.2021.2015249]

Curativo com eletricidade

Pequenos curativos que geram eletricidade em resposta ao movimento podem acelerar a cicatrização de ferimentos e a regeneração dos tecidos.

Tem havido muito progresso nessa área nos últimos anos, por isso se tornou necessário fazer uma varredura de toda a literatura científica para ver em que ponto nos encontramos, o que já pode chegar aos pacientes e os passos que faltam para outros avanços.

Foi o que fizeram Fu-Cheng Kao e seus colegas de Taiwan, que revisaram os últimos avanços e potenciais aplicações da tecnologia de cicatrização de ferimentos.

Devido aos bons resultados já obtidos, a principal questão levantada pela equipe é: Por que essa tecnologia ainda não está amplamente disponível?

Eletricidade na cicatrização

O processo natural de cicatrização de feridas envolve interações complexas entre íons, células, vasos sanguíneos, genes e o sistema imunológico, com cada etapa desencadeada por uma sequência de eventos moleculares.

Uma parte integrante desse processo envolve a geração de um campo elétrico fraco pelo epitélio danificado - a camada de células que cobre o tecido.

O campo elétrico se forma como resultado de um gradiente de íons no leito da ferida, que desempenha um papel importante no direcionamento da migração celular e na promoção da formação de vasos sanguíneos na área.

Os cientistas descobriram, no final do século passado, que estimular o tecido com um campo elétrico artificial poderia melhorar a cicatrização dessas feridas. A pesquisa atual neste campo está agora focada no desenvolvimento de curativos pequenos e baratos, que não precisem ser sobrecarregados por equipamentos elétricos externos, como baterias e fios - são os chamados curativos elétricos.

Um curativo elétrico curou ferimentos quatro vezes mais rápido.
[Imagem: American Chemical Society]

Tipos de curativos elétricos

Os resultados iniciais levaram à pesquisa de materiais piezoelétricos, incluindo materiais naturais como cristais, seda, madeira, osso, cabelo e borracha, e materiais sintéticos, como análogos de quartzo, cerâmicas e polímeros. Esses materiais geram uma corrente elétrica quando expostos a um estresse mecânico. Os nanogeradores desenvolvidos com materiais sintéticos são especialmente promissores.

Por exemplo, algumas equipes de pesquisa estão explorando o uso de nanogeradores piezoelétricos autoalimentados feitos com nanobastões de óxido de zinco em uma matriz de polidimetilsiloxano, para acelerar a cicatrização de feridas - o óxido de zinco tem a vantagem de ser piezoelétrico e biocompatível.

Outros cientistas estão usando andaimes feitos de poliuretano e fluoreto de polivinilideno (PVDF), devido à sua alta piezoeletricidade, estabilidade química, facilidade de fabricação e biocompatibilidade. Esses e outros nanogeradores piezoelétricos têm mostrado resultados promissores em estudos laboratoriais e em animais.

Outro tipo de dispositivo, chamado nanogerador triboelétrico (TENG), produz uma corrente elétrica quando dois materiais entram e saem de contato um com o outro. Os cientistas fizeram experimentos com TENGs que geram eletricidade a partir de movimentos respiratórios, por exemplo, para acelerar a cicatrização de feridas. Eles também carregaram adesivos TENG com antibióticos para facilitar a cicatrização de feridas, tratando também infecções localizadas.

"Os nanogeradores piezoelétricos e triboelétricos são excelentes candidatos para a cicatrização auto-assistida de feridas devido ao seu peso leve, flexibilidade, elasticidade e biocompatibilidade. Mas ainda existem vários gargalos para sua aplicação clínica," ressaltou o Zong-Hong Lin, membro da equipe.

Por exemplo, eles ainda precisam ser personalizados para que sejam adequados a cada caso, uma vez que as dimensões dos ferimentos variam muito. Eles também precisam estar firmemente presos sem serem afetados negativamente ou corroídos pelos fluidos que exalam naturalmente das feridas.