Filmes finos híbridos nanoestruturados compatíveis com o tecido nervoso

Palavras-chave: implantes neurais,Silicio,pulverização catódica,Filmes finos nanoestruturados,Propriedades antimicrobianas,Cultura de células do córtex frontal

O interesse no desenvolvimento de materiais para aplicações médicas é enorme e as oportunidades da sua utilização na área das neurociências são consideradas como revolucionárias, com infindáveis potenciais aplicações.  Uma dessas aplicações consiste na utilização de elétrodos que permitem fornecer estímulos elétricos ao tecido nervoso, permitindo não só reestabelecer a audição em surdos profundos, como tratamento de epilepsias, Alzheimer, tratamento de dor crónica ou depressão profunda resistente a fármacos, entre outros. De facto, este tipo de tratamento demonstrou a sua eficácia, mas com a reação do organismo o elétrodo acaba por ficar isolado e deixar de desempenhar a sua função. Contudo, o interesse não se centra apenas em desenvolver materiais maciços, mas também na modificação da sua superfície, que no fundo é o que está em contacto direto com o organismo. Filmes finos de materiais híbridos, nanoestruturados foram utilizados na modificação de um dos materiais atualmente usados como implantes neurais, o silício. Os filmes foram codepositados a partir de alvos de sílica e dopados com prata, cobre, ouro e a combinação de dois destes metais.  As superfícies modificadas foram caracterizadas exaustivamente sendo de salientar os seguintes aspetos: todos os filmes finos, com teores de metal inferiores 25%at., eram nanocompósitos constituídos por uma matriz amorfa de sílica reforçada pela fase metálica (ou de óxidos de metal no caso do cobre), de dimensões manométricas.  O estudo topográfico das superfícies evidenciou que o tamanho de partícula era inferior a 100 nm e a rugosidade média inferior a 25 nm. Após a avaliação da adesão dos filmes, por um teste específico para a aplicação final, as superfícies moderadamente hidrófilas e com potencial zeta negativo, por serem as descritas na literatura como sendo as mais favoráveis ao crescimento de neurónios, foram selecionadas para os ensaios antimicrobianos.  As estirpes de bactérias selecionadas, Acinetobacter lwoffii (DSM 2403), Enterococcus faecalis (LMG 7937 ) e Pseudomonas aeruginosa (LMG 1242), são das mais estudadas em termos de infeções nosocomiais. Os testes realizados aferiram da formação de um halo de inibição quando em contato com os meios sólidos inoculados, bem como da capacidade inibitória na formação de colónias, quando as suspensões estiverem em contacto com as espécies libertadas pelas superfícies para soro fisiológico. A superfície que se evidenciou como mais promissora foi testada em cultura de células isoladas a partir do córtex frontal do embrião de rato.  A cultura de células do córtex revelou que o revestimento, quando comparado com o material base do elétrodo, o silício, minimizou ou eliminou a adesão de células da microglia e astrócitos, e promoveu a adesão de neurónios.  Assim, os resultados mostram que os filmes finos desenvolvidos e estudados ao longo deste trabalho são promissores para serem utilizados na modificação de matrizes de silício usados como implantes no tecido nervoso.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias