Notícia com publicação científica
Pesquisadores desenvolvem novo polímero biodegradável e biocompatível a partir de mineral encontrado em conchas
Novo material é produzido a partir de um polímero biodegradável de ácido cítrico com adição de carbonato de cálcio

Karuvadgraphy via Pixabay

3 de maio de 2025, 16:41

Fonte

Greta Harrison, Escola de Engenharia da Universidade do Sul da Califórnia

Publicação Original

Universidade do Sul da Califórnia

Áreas

Biomateriais, Biotecnologia Marinha, Ciência dos Materiais, Ecologia, Engenharia Ambiental, Engenharia Biomédica, Gestão de Resíduos, Oceanografia, Saneamento, Saúde Ambiental, Sustentabilidade

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Resumo

Com a pretensão de reduzir os problemas biológicos, ecológicos e ambientais causados pelos plásticos e microplásticos nos oceanos, pesquisadores desenvolveram um novo polímero biodegradável e biocompatível a partir de ácido cítrico e carbonato de cálcio.

Os primeiros testes mostraram que o material possui propriedades mecânicas interessantes para aplicações industriais, ao mesmo tempo que sua biodegradabilidade e biocompatibilidade o isentam de ser nocivo á vida marinha.

Foco do Estudo

Desenvolver um polímero biodegradável e biocompatível que possa substituir os plásticos atuais e que possa preservar a vida marinha nos oceanos.

Por que é importante?

Segundo a UNESCO, os resíduos plásticos representam 80% de toda a poluição marinha, com 8 a 10 milhões de toneladas métricas de plástico chegando aos oceanos a cada ano.

Um novo material que pudesse substituir os plásticos, com propriedades interessantes para os vários tipos de aplicações, mas também com alta degradabilidade e biocompatibilidade, poderia reduzir significativamente os danos causados pelos plásticos e microplásticos à vida marinha e à própria vida humana.

Estudo

Pesquisadores da Universidade do Sul da Califórnia (USC), nos EUA, descobriram que um mineral comumente encontrado em conchas pode ser a chave para um novo material alternativo aos plásticos e mais seguro.

A pesquisa vem sendo liderada pela Dra. Eun Ji Chung, especialista líder em biomateriais e nanopartículas projetadas para aplicações médicas da Escola de Engenharia da USC.

Recentemente, pesquisadores de seu laboratório desenvolveram um novo material polimérico biocompatível e alternativo aos plásticos adicionando carbonato de cálcio (CC) de conchas marinhas ao poli(1,8-octanodiol-co-citrato) (ou POC) – um polímero biodegradável de ácido cítrico aprovado pela agência regulatória FDA nos EUA – que já vem sendo usado em dispositivos de fixação ortopédica. A pesquisa foi publicada na revista científica MRS Communications.

A Dra. Eun Chung destacou que a textura do polímero de ácido cítrico é pegajosa, como uma goma. Quando partículas de carbonato de cálcio são adicionadas, ele é aquecido e curado em um forno, formando um material semelhante ao plástico.

O material resultante, chamado POC-CC, está sendo testado em aplicações básicas.

A equipe considera que o novo material seria um substituto biocompatível e biodegradável aos plásticos, mantendo resistência suficiente para aplicações industriais mas também podendo se degradar em ambientes marinhos, não apresentando riscos à vida nos oceanos.

Embora nosso estudo atual tenha avaliado a biocompatibilidade do POC-CC usando algas Scenedesmus sp., pesquisas futuras podem incluir a avaliação da biocompatibilidade do POC-CC com organismos marinhos adicionais, como peixes-zebra e corais. No entanto, nosso desenvolvimento do POC-CC e esses resultados iniciais mostram a promessa do POC-CC como um novo material que pode ser usado como um substituto biodegradável de plásticos

Pesquisadores participantes do estudo

Resultados

Em testes já realizados, o POC-CC foi sintetizado com concentrações variáveis ​​de carbonato de cálcio. Ao longo de seis meses, os pesquisadores observaram vários fatores, incluindo a taxa de degradação na água do oceano e o efeito do material no pH da água após incubação prolongada.

“Nossos resultados mostram que a taxa de degradação aumenta com o aumento do teor de POC, e a adição de CC mantém o pH da água do oceano”, disse a Dra. Eun Chung.

Outro benefício do material é sua biocompatibilidade — não causa danos à vida marinha da mesma forma que os microplásticos. A equipe de pesquisa incubou um tipo de alga verde (Scenedesmus sp.) junto com o material POC-CC em água do oceano simulada durante seis meses. A equipe observou alta viabilidade celular, confirmando o fato de que o POC-CC é biocompatível com microrganismos marinhos.

A pesquisadora e sua equipe estão agora planejando uma versão aprimorada de segunda geração do material para tornar mais rápida sua degradação.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dra. Eun Ji Chung

Professora de Engenharia Biomédica na Escola de Engenharia da USC

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica MRS Communications (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Escola de Engenharia da Universidade do Sul da Califórnia (em inglês).

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