Através do estudo de gradientes de tensão em ambos os ossos e puro mineral óssea (hidroxiapatite), os investigadores foram capazes de medir com precisão a amplitude do campo eléctrico formado. (Foto: ICN2)
Uma equipe do Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia Pesquisadores do Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia (ICN2) (Catalunha, Espanha) descobriu que os ossos são também flexoeléctricos. Como proposto, o flexoelectricity têm um papel importante na regeneração do tecido ósseo após microfraturas que muitas vezes sofrem osso.
Os óxidos Nanophysics Grupo ICN2, liderado por Gustau catalão, publicou estes resultados hoje em Materiais Avançados, com Fabián Vásquez-Sancho como primeiro autor. O trabalho tem implicações potenciais no campo das próteses eo desenvolvimento de materiais de auto-reparação biomiméticos.
O fato de que os ossos sob pressão para gerar eletricidade, estimulando assim a auto reparação e remodelação, já era conhecido. Após a primeira descrito na década de 50, que foi inicialmente atribuído à piezoelectricidade de um dos componentes orgânicos de colagénio de osso.
Sin embargo, estudios posteriores han observado marcadores de reparación ósea en ausencia de colágeno, sugiriendo que podría ser debida a otros efectos. En este trabajo los investigadores del ICN2 han revelado al verdadero responsable: la flexoelectricidad del componente mineral de los huesos.
La flexoelectricidad es una propiedad presente en algunos materiales mediante la cual emiten un pequeño voltaje cuando se les aplica una presión no homogénea. La respuesta es extremadamente localizada, haciéndose más débil a medida que nos alejamos del punto de máximo estrés. En microfracturas se concentra en la punta de la grieta, un punto anatómico pequeño que, por definición, concentra la máxima tensión que puede sostener un material antes de romperse. El resultado es un campo flexoeléctrico de tal magnitud que, en la zona próxima a la fractura, eclipsa cualquier posible efecto piezoeléctrico procedente del colágeno.
Ao estudar os gradientes de tensão em ambos os ossos e puro mineral óssea (hidroxiapatite), os investigadores foram capazes de medir com precisão a amplitude do campo eléctrico formado. Os seus resultados indicam que esta é uma grande o suficiente de modo a que, a 50 microns a partir da ponta da fissura podem ser detectados por as células responsáveis pela efeito de reparação óssea. O flexoelectricity é assim directamente envolvidos no processo.
Sabe-se que as células responsáveis pela síntese de novo osso (osteoblastos) adere perto da ponta da fractura. Portanto, parece que a distribuição do campo elétrico indicaria este ponto como o epicentro de danos à reparação, tornando-se um farol móvel localizar o local da final da rachadura em que vai cura.
Esta descoberta é promissora para a indústria próteses. Usando materiais que reproduzem ou amplificam o efeito flexoelectric seria possível guiar a reparação de tecidos de modo que a integração de uma prótese é melhorada.
FONTE: MACACO DE NEGÓCIOS