Notícia

Utilizando impressão 3D, professora da USP estuda produção de enxertos ósseos à base de amido

Henrique Fontes, Assessoria de Comunicação do IQSC-USP

Fonte

IQSC-USP | Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo

Data

segunda-feira, 22 maio 2023 06:25

Áreas

Bioengenharia. Bioquímica. Biotecnologia. Ciência dos Materiais. Engenharia Biomédica. Medicina. Odontologia. Ortopedia.

A busca por novos tipos de enxertos ósseos para aplicação na área médica é um desafio que motiva cientistas de todo mundo. Isso porque os materiais atualmente disponíveis para a função possuem algumas limitações, como alto custo, problemas de biocompatibilidade e, em alguns casos, também podem ser tóxicos para o organismo.

No Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo (IQSC-USP), a professora Dra. Bianca Chieregato Maniglia utiliza o amido, carboidrato presente na mandioca, batata, milho e em outros diversos alimentos, como alternativa para desenvolver um enxerto ósseo biocompatível, biodegradável, amplamente disponível e de baixo custo capaz de gerar benefícios tanto para a área ortopédica como odontológica. A ideia é que, no futuro, clínicas e hospitais possam utilizar uma impressora 3D para produzir próteses personalizadas para cada paciente, empregando um produto natural, seguro e eficaz para regeneração óssea de qualquer tipo de fratura que o nosso sistema imunológico não é capaz de reparar sozinho.

“Escolhemos trabalhar com o amido pois ele é uma fonte amplamente disponível em diversos lugares do mundo e possui propriedades interessantes do ponto de vista da biocompatibilidade. No entanto, algumas delas precisam ser aprimoradas para que possamos utilizá-lo de forma mais eficiente como enxerto ósseo e é isso que buscamos com as nossas pesquisas. Neste projeto, também estamos trabalhando com o uso da impressão 3D para a fabricação dos enxertos ósseos; trata-se de uma tecnologia inovadora que é capaz de personalizar os materiais tanto em geometria quanto em composição”, disse a Dra. Bianca Maniglia.

Embora ainda seja considerada a opção mais eficaz para o tratamento de perdas ósseas, o uso de autoenxertos (autógenos) é limitado devido à falta de disponibilidade de grandes quantidades de osso que podem precisar ser retiradas de uma única parte do corpo para serem implantadas em outra região. Outra desvantagem é que o procedimento requer uma segunda cirurgia, o que prolonga o tempo de recuperação e aumenta os riscos de infecções para o paciente, bem como os custos associados ao sistema público de saúde. Além disso, no caso de transplantes entre indivíduos ou espécies diferentes, há um alto risco de rejeição. Por isso, existe a necessidade de desenvolver novos tipos de enxertos ósseos para uso como implantes, buscando reduzir complicações, expandir as opções disponíveis e impulsionar a medicina regenerativa.

“Os enxertos ósseos sintéticos são predominantemente compostos por polímeros e cerâmicas. Hoje em dia, um exemplo de polímero que vem sendo comumente utilizado é o PMMA (polimetilmetacrilato). Embora ele seja capaz de fornecer uma estrutura sólida e resistente, sua permanência prolongada no organismo pode interferir na regeneração óssea adequada, aumentar o risco de infecções, causar reações alérgicas em alguns pacientes e atrapalhar procedimentos cirúrgicos futuros. Outro exemplo de polímero é o PCL (policaprolactona), um material sintético em estudo como enxerto ósseo. Suas principais desvantagens são que ele pode gerar inflamações, é relativamente frágil – podendo se romper ou rachar sob tensão -, além ser um material considerado caro. Já com o amido, nossa proposta é aproveitar uma matéria-prima abundante na natureza e dar um novo destino a ela, criando assim um enxerto ósseo a partir de um material mais barato, biocompatível e com absorção adequada para essa aplicação, de forma a não causar implicações ao paciente”, explicou a Dra. Bianca.

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Química de São Carlos da USP.

Fonte: Henrique Fontes, Assessoria de Comunicação do IQSC/USP. Imagem: Amostra de enxerto. Fonte: Henrique Fontes, Assessoria de Comunicação do IQSC-USP.

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