Avaliação do processo de corte a laser para membranas biológicas utilizadas na fabricação de implantes cardiovasculares

• Processo: 18/00489-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Guilherme Agreli
• Beneficiário: Guilherme Agreli
• Empresa: Products and Features Brasil Pesquisa e Desenvolvimento Ltda
• CNAE: Fabricação de artefatos de material plástico não especificados anteriormente ; Fabricação de produtos de metal não especificados anteriormente ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Município: São José do Rio Preto
• Assunto(s): Corte a laser Laser Biomembranas Doenças cardiovasculares Pericárdio Implante de prótese de valva cardíaca Cateteres
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: corte a laser | laser | Membrana biológica | Pericárdio Bovino | Válvula Cardíaca | Válvulas Transcateteres | Fabricacao de Dispositivos Médicos

Resumo

O desenvolvimento de novos dispositivos para tratamento de doenças estruturais cardíacas, principalmente as válvulas cardíacas transcatereres, alterou rapidamente o paradigma do tratamento em pacientes de idade avançada e com perfil de alto risco ou inoperáveis para serem tratados pelas técnicas cirúrgicas convencionais. O avanço destas técnicas minimamente invasivas de implante de válvulas cardíacas para tratar pacientes com menor idade ou com perfil de risco cirúrgico menor, consequentemente com maior expectativa de vida, exige que os implantes possuam uma comprovada longa duração sem sofrer degeneração estrutural ou deterioração em suas características funcionais. Atualmente o tratamento transcateter das doenças da válvula aórtica está bem estabelecido, com a técnica chamada TAVI ou TAVR, do inglês Transcatheter Aortic Valve Implantation ou Transcatheter Aortic Valve Replacement, e novos dispositivos estão sendo testados para tratamento das válvulas pulmonares, mitrais e tricúspide. Todos estes dispositivos em utilização e em desenvolvimento apresentam em comum o uso de membranas biológicas de pericárdio bovino ou porcino para a formação do mecanismo valvar. Estes folhetos são cortados, suturados e moldados em estruturas metálicas de suporte chamadas de stents, que podem ser autoexpansíveis ou expansíveis por balão. O processo de corte das membranas biológicos de pericárdio bovino utilizadas pela Products and Features Brasil (PFBr) é realizado com o uso de laminas de bisturi e tesouras, e exige uma grande experiência dos operadores além de uma extensa avaliação microscópica para verificar se há falhas ou danos ao longo de toda a extensão dos cortes que formam o perfil do folheto, pois falhas deste processo podem ocasionar a fratura precoce dos folhetos. Deve-se considerar que as válvulas desenvolvidas serão submetidas, durante as fases de teste, a testes de fadiga acelerada que reproduzem de duzentos a quatrocentos milhões de ciclo de abertura e fechamento, numa velocidade de pelo menos 600 ciclos por minuto e que quando implantadas nos pacientes as válvulas deverão funcionar initerruptamente por mais de 10 anos sem apresentar falhas que possam comprometer a vida do paciente. O uso do corte a laser nas membranas de pericárdio bovino tem como objetivo reduzir falhas e garantir que não haja fragilidades ao longo da seção de corte que possam provocar falhas estruturais ou degeneração acelerada, além de possibilitar o aumento do grau de complexidade no design dos componentes cortados. Neste projeto propomos o estudo do processo de corte a laser com equipamentos de baixo custo para corte de tecidos, utilizando laser de CO2 de potência até 40W e velocidade de corte de até 50mm/segundo. (AU)