Fibre textile create de bacterii – o soluție revoluționară pentru repararea oaselor
O descoperire inovatoare realizată la Universitatea din Borås, Suedia, indică faptul că bacteriile ar putea juca un rol crucial în viitorul medicinei regenerative. Sabrina Kopf, doctor în Tehnologia Polimerilor, propune o metodă ecologică de a sprijini refacerea oaselor, fără a necesita extragerea de os din alte zone ale corpului uman — o inovație care ar putea schimba practica ortopedică.
Bioplastice create de bacterii: fundamentul unei soluții medicale sustenabile
Teza de doctorat a Sabrinei Kopf se centrează pe poli-hidroxialcanoate (PHA), un tip de bioplastic generat natural de anumite bacterii. Acest polimer are proprietăți extraordinare: este biodegradabil, prietenos cu mediul și compatibil cu țesuturile umane. Ceea ce îl face și mai captivant pentru cercetători este potențialul său de a fi transformat în fibre textile, capabile să sprijine regenerarea osoasă.
„Conceptul este să utilizăm aceste fibre în structuri textile care pot să faciliteze vindecarea oaselor în cazul defectelor majore. Celulele osoase necesită un mediu la care să se atașeze, iar fosfatul de calciu este substanța pe care o recunosc cel mai bine. De aceea, am inclus această substanță în fibre,” a detaliat Kopf.
În laborator: de la bioplastic la fibre textile
Una dintre cele mai mari provocări ale cercetării a fost transformarea PHA în fibre utilizabile. Sabrina a adaptat o tehnologie cunoscută sub numele de „filare prin topire”, similară procesului de producție a pastelor. Prin topirea bioplasticului și extrudarea acestuia printr-un orificiu fin, ea a creat fibre care au fost ulterior transformate manual în structuri textile simple – țesături și tricotaje.
Aceste fibre au fost apoi testate alături de celule osoase, pentru a verifica dacă acestea pot adera și supraviețui pe suprafața noului biomaterial. Rezultatele s-au dovedit promițătoare: celulele s-au atașat corespunzător și păreau sănătoase, ceea ce sugerează un potențial semnificativ pentru regenerarea osoasă.
Necesitatea de alternative la transplanturile tradiționale de os
Osul este al doilea țesut cel mai frecvent transplantat în lume, după sânge. În prezent, una dintre cele mai utilizate metode de reconstrucție implică obținerea osului dintr-o altă zonă a corpului pacientului, cum ar fi pelvisul. Pe lângă faptul că aceasta este o metodă invazivă, implică riscuri semnificative și are o disponibilitate limitată.
Soluțiile sintetice, precum fibrele bioactive produse din PHA, ar putea diminua considerabil aceste probleme. Fiind complet biodegradabile și fabricate din resurse regenerabile sau deșeuri organice, aceste fibre nu doar că oferă o alternativă sigură și eficientă, dar sunt și în concordanță cu obiectivele de dezvoltare durabilă promovate de Organizația Națiunilor Unite.
Beneficii duale: medicale și ecologice
Inovația adusă de Kopf nu se limitează doar la medicină. Fibrele din PHA pot fi utilizate și în diverse domenii ale industriei textile, având aplicații în modă, echipamente tehnice și chiar ambalaje ecologice. Bioplasticul PHA se degradează complet în mediu natural, eliminând riscul de poluare cu microplastice – o provocare majoră a secolului XXI.
„Proiectul meu susține obiectivele de dezvoltare sustenabilă. Integrarea acestor materiale în medicina regenerativă și în industrie reprezintă un pas concret către sustenabilitate,” subliniază Sabrina Kopf.
Următorul pas: integrarea în industria textilă
După finalizarea studiilor de doctorat, Sabrina Kopf a continuat să își conducă cercetările la RISE (Research Institutes of Sweden), unde continuă dezvoltarea tehnologiei de filare prin topire, aplicând-o în producția de fibre textile pentru scopuri medicale și industriale.
Această cercetare nu doar că deschide noi orizonturi pentru tratamente mai puțin invazive, ci și contribuie la viitorul sustenabil al industriei textile.
