Membranas biomédicas · Revisão da literatura

Membranas antiaderência pós-operatória por eletrofiação: materiais, estruturas e avanços da pesquisa

Desde o isolamento tecidual após cirurgias abdominais até a proteção das superfícies de deslizamento tendinoso e a prevenção de aderências no reparo pericárdico, as membranas de fibras precisam se adaptar a diferentes ambientes de uso. A eletrofiação oferece arcabouços fibrosos ajustáveis para essas demandas, que podem ser combinados com componentes hidrofílicos, revestimentos e estruturas multicamadas. Com base em literatura representativa, este texto apresenta os estudos já realizados e as lições que esses trabalhos oferecem para a preparação de materiais.

Preparado pela TONGLI11 estudos representativos

Este artigo seleciona 11 estudos representativos publicados entre 2007 e 2026, abrangendo trabalhos de equipes da China, Turquia, Coreia do Sul, Rússia e outras regiões, para uma revisão narrativa. O conteúdo foi resumido de forma independente pela TONGLI com base na literatura original; as fases dos estudos são indicadas no texto, e os resultados das pesquisas pertencem aos autores originais.

01Quais problemas as membranas antiaderência pós-operatória precisam resolver?

As membranas antiaderência pós-operatória são geralmente projetadas como barreiras temporárias para reduzir conexões indesejadas entre tecidos adjacentes durante o reparo de tecidos danificados. O material deve cobrir a área-alvo e, ao mesmo tempo, adaptar-se aos fluidos corporais, aos movimentos teciduais e ao processo de degradação. Para os pesquisadores, a primeira questão a ser esclarecida é onde a membrana será posicionada, qual estado de contato deve ser mantido e qual função normal se pretende proteger.2,5,6,7

Pontos de atenção no desenvolvimento de membranas antiaderência para diferentes locais
Direções de aplicaçãoPontos de atenção no projeto dos materiaisFocos de avaliação na literatura
Membrana antiaderência para cavidade abdominalAderência em estado úmido, integridade da cobertura, degradação e duração da barreiraExtensão e grau de aderência, resposta tecidual 2,4,7
Membrana antiaderência para tendõesCobertura e deslizamento, estabilidade dimensional em estado úmido, espaço de movimento no local do reparoDeslizamento tendinoso, mobilidade articular, resistência do reparo 5,8
Barreira do pericárdio e da superfície cardíacaEstabilidade sob movimento contínuo, fixação ou sutura, função das interfaces de ambos os ladosAderência, resposta tecidual e função de reparo 6,11

Uma questão que precisa ser diferenciada na fase de projeto é que os arcabouços para cultura celular geralmente favorecem a penetração das células na rede de fibras, enquanto as barreiras antiaderência precisam limitar a travessia celular indesejada. Portanto, o fato de as fibras serem finas, porosas ou semelhantes à matriz extracelular não indica, por si só, que uma membrana seja adequada para evitar aderências; é necessário também observar se ela consegue manter um isolamento eficaz em estado úmido.7,8

02Quais opções estruturais a eletrofiação oferece para as membranas antiaderência pós-operatória?

Estudos anteriores utilizaram materiais como policaprolactona (PCL), copolímero de ácido láctico e glicólico (PLGA) e copolímero de ácido láctico e caprolactona (PLCL) para construir arcabouços fibrosos, ajustando posteriormente a interface de contato com os tecidos por meio de mistura, estratificação ou tratamento superficial. A eletrofiação pode ser empregada tanto para produzir uma membrana completa quanto para formar uma camada de suporte ou barreira dentro de uma membrana compósita.1,4,6,10

Compósitos hidrofílicos e revestimentos superficiais

Ácido hialurônico, polietilenoglicol (PEG) e álcool polivinílico (PVA) são utilizados para ajustar a molhabilidade e o comportamento de adesão celular na superfície. As abordagens de estudo incluem a incorporação de componentes hidrofílicos nas fibras, a construção de membranas de dupla camada ou a formação de revestimentos sobre o arcabouço fibroso. As questões de projeto correspondentes são: após a modificação da ação superficial, a expansão, a perda de componentes e a resistência em estado úmido da membrana ainda atendem aos requisitos de uso?2,4,10

Liberação local de fármacos e estruturas funcionais de dupla face

As fibras carregadas de fármacos combinam o isolamento físico com a liberação local; as membranas Janus com funções distintas em cada face buscam fazer com que uma delas participe da fixação ou do reparo, enquanto a outra assume funções de baixa adesão, lubrificação ou isolamento. Essas estruturas permitem que as funções do material sejam distribuídas de acordo com a interface específica, mas exigem validação adicional do processo de liberação, da ligação entre as camadas e da cicatrização normal.3,6,9,11

03Membranas antiaderência para cavidade abdominal: da barreira fibrosa ao compósito hidrofílico

Explorações iniciais com membranas de fibra PCL e liberação local

Em 2007, Bölgen e outros utilizaram membranas eletrofiadas de PCL e membranas de PCL contendo fármacos antibacterianos em um modelo de lesão na parede abdominal de ratos, avaliando as aderências por meio de observação macroscópica e histológica. Este trabalho demonstrou, em fase inicial, a abordagem de utilizar uma barreira fibrosa também como portadora local de fármacos.1

Membranas de dupla camada e membranas compósitas PEG/PLGA

Em 2013, Jiang e outros combinaram uma camada de PCL contendo ácido hialurônico com uma camada externa de PCL para formar uma membrana de dupla camada, avaliando-a em modelos de escoriação do ceco e de lesão na parede abdominal de ratos. As observações no dia 14 pós-operatório corroboraram seu efeito antiaderência. A lição para o projeto de materiais é que a camada de suporte e os componentes funcionais hidrofílicos podem ser dispostos separadamente, sendo posteriormente avaliada a barreira como um todo.2

Em 2017, Li e outros compararam ainda membranas eletrofiadas de PEG/PLGA com diferentes proporções de PEG. O estudo também avaliou a estrutura, a degradação e o desempenho antiaderência na cavidade abdominal de ratos, sendo que a formulação com 5% de PEG obteve os melhores resultados gerais nas condições do estudo. Isso indica que os componentes hidrofílicos devem ser projetados juntamente com o arcabouço fibroso, e que o aumento de sua quantidade não garante necessariamente um desempenho geral melhor.4

Membrana de fibra carregada de fármaco EGCG

Em 2014, Shin e outros incorporaram epigalocatequina galato (EGCG) em nanofibras de PLGA para estudar a liberação prolongada, o comportamento antioxidante e o desempenho antiaderência em um modelo peritoneal de ratos. Isso ampliou o foco do estudo, que passou do simples isolamento tecidual para a modulação da resposta local. Todos os estudos mencionados sobre a cavidade abdominal são experimentos em animais, adequados para compreender o projeto dos materiais, mas não podem ser considerados, por si sós, como conclusões sobre a eficácia em humanos.3

04Membranas antiaderência para tendões: conciliando isolamento e deslizamento

As membranas fibrosas ao redor dos tendões precisam reduzir a interferência de cicatrizes externas, preservar o espaço de deslizamento e permitir a cicatrização normal. Um estudo de Chen e outros, de 2019, utilizou membranas eletrofiadas de poliuretano à base de água e as avaliou em um modelo de reparo do tendão flexor de coelhos, analisando a aderência, o deslizamento tendinoso e os parâmetros mecânicos. A avaliação, portanto, estendeu-se do comportamento celular na superfície da membrana para a função motora; o resultado ainda se refere a uma validação em animais.5

A membrana fibrosa multicomponente de quitosana/PVA/PCL, relatada por Wang Mengjiao et al. em 2024, foca no enrolamento em estado úmido, na estrutura e na estabilidade mecânica, além de realizar avaliações relacionadas a fibroblastos. Este material e os estudos in vitro indicam que, ao preparar amostras para revestimento de tendões, a manutenção da forma e das dimensões após umedecimento deve ser avaliada juntamente com a morfologia em estado seco.8

05Membrana antiaderência pericárdica e adesivo Janus: combinando movimento e reparo

O estudo publicado por Jin et al. em 2022 combinou nanofibras de PLCL, aerogel de PVA e melatonina para construir uma membrana compósita suturável, observando experimentos de reconstrução do pericárdio em coelhos por até 3 meses após a cirurgia. A pesquisa avaliou conjuntamente a manuseabilidade, a resposta tecidual e a prevenção de aderências, indicando que a barreira pericárdica precisa se adaptar à fixação e ao movimento contínuo, em vez de buscar apenas baixa adesão superficial.6

A membrana funcional de dupla face aprofunda ainda mais esse projeto. Em Wang et al., publicado em 2024 e descrito em ACS Nano, foi relatado um adesivo de Janus com superfície lubrificante zwitteriônica e camada de fibras contendo óxido de cério, estudado em modelos de lesão cutânea e uterina em ratos. As duas faces assumem funções distintas, oferecendo uma abordagem para considerar simultaneamente o reparo tecidual e a prevenção de aderências externas; seus resultados não podem ser extrapolados diretamente para outros locais cirúrgicos.9

O estudo publicado por Lv et al. em 2026 combinou uma camada bioadesiva, liberação mitocondrial e uma camada externa eletrofiação lubrificante para reparo e prevenção de aderências em um modelo de infarto do miocárdio em ratos. Isso reflete a direção de adesivos de reparo cardíaco que gerenciam simultaneamente o contato com tecidos externos, enquadrando-se em pesquisas de materiais compósitos em estágio animal.11

Outro exemplo, mais focado na combinação de preparações, é o trabalho de Badaraev et al. em 2025, no qual formou-se um revestimento de PVA sobre uma estrutura de eletrofiação de PLGA, avaliando-se a estrutura, as propriedades mecânicas e a adesão celular. Este trabalho permaneceu nos estágios de material e in vitro, mas demonstra que a estrutura fibrosa e o revestimento subsequente podem determinar conjuntamente a interface final, sem que um único processo precise assumir todas as funções.10

06Que evidências os estudos em humanos fornecem sobre membranas eletrofiadas antiaderência?

O artigo de Xu et al. em 2022 estudou uma membrana eletrofiada composta por PLGA e PLA-b-PEG. Além dos experimentos em ratos e porcos de pequeno porte, relatou um estudo randomizado realizado em 4 centros na China, com 150 pacientes. O material suplementar informa que os pacientes foram incluídos em 2011—2012, utilizando um desenho de controle paralelo em branco e single-blind, no qual o grupo controle não recebeu nenhum produto antiaderência.7

Os autores relataram uma redução na ocorrência de aderências a curto prazo. A avaliação principal das aderências foi realizada na 6—8ª semana pós-operatória por meio de ultrassom e MRI; alguns pacientes elegíveis foram submetidos à laparoscopia, com um período total de observação de 12 semanas. Isso fornece evidências de estudos em humanos para um material específico e sob condições cirúrgicas determinadas, mas não permite concluir que a obstrução intestinal a longo prazo, reintervenções cirúrgicas ou dor crônica serão reduzidas, nem que todas as membranas eletrofiadas apresentem o mesmo desempenho.7

07Das abordagens da literatura a amostras de membrana antiaderência replicáveis

Com base nesses estudos, o desenvolvimento de membranas antiaderência pode ser estruturado em torno de três questões: se a membrana consegue manter a cobertura em estado úmido, se a interface de contato com os tecidos corresponde ao objetivo do projeto e se o efeito de isolamento se harmoniza com a reparação normal. Na preparação por eletrofiação, é necessário conectar a formulação, a estrutura das fibras, as etapas de compósito e a avaliação da amostra.2,4,5,6,7,8,10

Definir primeiro a amostra, depois discutir a configuração do equipamento

Se o objetivo for comparar as formulações de membranas de PLGA ou PCL, devem ser especificados primeiro o tamanho, a espessura ou a densidade superficial da amostra, a morfologia das fibras e o método de amostragem. No caso de membranas de dupla camada ou de Janus, é necessário ainda descrever a função de cada camada, a ordem de deposição e o tratamento posterior. Com base nisso, a discussão sobre alimentação de solução, bicos, método de coleta e controle ambiental terá um objetivo de amostra concreto para a configuração do equipamento.

Colocar a formação do filme em estado seco e o uso em estado úmido na mesma trilha de validação

Além de observar a morfologia das fibras, as amostras de estudo devem ser avaliadas, conforme a finalidade, quanto à contração, expansão, resistência, adesão intercamadas e integridade da barreira após a umedecimento. Resíduos de solvente, biocompatibilidade, efeitos da esterilização e comportamento de degradação pertencem à validação do material e do produto, devendo ser investigados de acordo com o sistema específico, sem que possam ser substituídos por parâmetros do equipamento.4,6,7,8,10

Manter registros de processo comparáveis ao escalar a produção

Quando a área da amostra ou o tempo de preparação aumentam, é possível correlacionar o lote do material, o estado da solução, a alimentação, o campo elétrico, a temperatura e a umidade, a velocidade de coleta e o tratamento posterior com os resultados da amostra. A produção contínua precisa ser validada em termos de largura efetiva, quantidade depositada por unidade de área e consistência entre lotes, com o objetivo de transferir de forma estável os requisitos estruturais definidos em laboratório para dimensões maiores.

08Problemas comuns no desenvolvimento de materiais para membranas antiaderência

Qual entre PLGA e PCL é mais adequado para preparar uma membrana antiaderência?

Ambos contam com exemplos de estudo na literatura, mas a adequação não pode ser determinada apenas pelo nome do polímero. É necessário considerar simultaneamente as especificações do material, os componentes do compósito, a estrutura em estado úmido, o processo de degradação e o local de aplicação, comparando-os por meio dos testes correspondentes.1,2,4,7

Uma membrana antiaderência precisa necessariamente carregar medicamentos?

Não necessariamente. Estudos já exploraram barreiras físicas, interfaces hidrofílicas, fibras carregadas de medicamentos e estruturas de dupla face. A inclusão de componentes ativos depende do problema a ser resolvido e da capacidade da liberação e da validação biológica correspondentes de sustentar o objetivo do projeto.2,3,4,9,10

Em qual etapa o equipamento de eletrofiação pode participar?

Ele pode participar da preparação da estrutura fibrosa, de fibras misturadas ou de estruturas fibrosas estratificadas, além de ser integrado a processos de revestimento, secagem e outras etapas de compósito. É preciso primeiro descrever a estrutura da membrana completa e a função da camada eletrofiada, para então selecionar a configuração correspondente de alimentação de solução e coleta.2,6,10

Referências

A seguir, apresentam-se os estudos originais utilizados neste texto. A interpretação da literatura não indica que os autores dos artigos, as instituições de pesquisa ou a TONGLI mantenham relações de compra de equipamentos ou de cooperação. As referências [9] e [11] foram organizadas com base nos resumos e nas informações bibliográficas originais; as demais foram verificadas por meio da leitura integral dos textos.

As referências bibliográficas mantêm o idioma original da publicação para facilitar a consulta.

  1. Bölgen N, Vargel I, Korkusuz P, et al. In vivo performance of antibiotic embedded electrospun PCL membranes for prevention of abdominal adhesions. Journal of Biomedical Materials Research Part B, 2007, 81(2):530–543.

    DOI:10.1002/jbm.b.30694 ↗
  2. Jiang S, Wang W, Yan H, Fan C. Prevention of Intra-Abdominal Adhesion by Bi-Layer Electrospun Membrane. International Journal of Molecular Sciences, 2013, 14:11861–11870.

    DOI:10.3390/ijms140611861 ↗
  3. Shin YC, Yang WJ, Lee JH, et al. PLGA nanofiber membranes loaded with epigallocatechin-3-O-gallate are beneficial to prevention of postsurgical adhesions. International Journal of Nanomedicine, 2014, 9:4067–4078.

    DOI:10.2147/IJN.S68197 ↗
  4. Li J, Zhu J, He T, et al. Prevention of intra-abdominal adhesion using electrospun PEG/PLGA nanofibrous membranes. Materials Science and Engineering C, 2017, 78:988–997.

    DOI:10.1016/j.msec.2017.04.017 ↗
  5. Chen SH, Chou PY, Chen ZY, Lin FH. Electrospun Water-Borne Polyurethane Nanofibrous Membrane as a Barrier for Preventing Postoperative Peritendinous Adhesion. International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(7):1625.

    DOI:10.3390/ijms20071625 ↗
  6. Jin D, Yang S, Wu S, et al. A functional PVA aerogel-based membrane obtaining sutureability through modified electrospinning technology and achieving promising anti-adhesion effect after cardiac surgery. Bioactive Materials, 2022, 10:355–366.

    DOI:10.1016/j.bioactmat.2021.08.013 ↗
  7. Xu S, Wang C, Mao R, et al. Surface structure change properties: Auto-soft bionic fibrous membrane in reducing postoperative adhesion. Bioactive Materials, 2022, 12:16–29.

    DOI:10.1016/j.bioactmat.2021.10.040 ↗
  8. 汪孟姣, 吴新康, 王富军, 等. 具有力学与结构稳定性多组分纤维肌腱防粘连膜制备及性能. 生物医学工程与临床, 2024, 28(5):602–610.

    DOI:10.13339/j.cnki.sglc.20240819.018 ↗
  9. Wang Q, Du J, Meng J, et al. Janus Nanofibrous Patch with In Situ Grown Superlubricated Skin for Soft Tissue Repair with Inhibited Postoperative Adhesion. ACS Nano, 2024, 18(19):12341–12354.

    DOI:10.1021/acsnano.4c01370 ↗
  10. Badaraev AD, Plotnikov EV, Bukal VR, et al. Fabrication of PVA Coatings Applied to Electrospun PLGA Scaffolds to Prevent Postoperative Adhesions. Journal of Functional Biomaterials, 2025, 16(2):57.

    DOI:10.3390/jfb16020057 ↗
  11. Lv Y, Zhou X, Wang M, et al. Mitochondria-Loaded Janus Cardiac Patch for Myocardial Infarction Repair and Prevention of Tissue Adhesions. ACS Nano, 2026, 20(1):1462–1480.

    DOI:10.1021/acsnano.5c18334 ↗

O conteúdo acima baseia-se na análise e interpretação de artigos publicados. Caso haja violação de direitos autorais ou se os autores originais não desejarem que o conteúdo seja divulgado nesta forma, entre em contato conosco para que o removamos imediatamente.

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