Desenvolvimento de um cimento ósseo nanoestruturado à base de açaí e hidroxiapatita para tratamento de fraturas sem o uso de implantes/parafusos

• Processo: 17/16037-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Daniela Moura Yoshida
• Beneficiário: Daniela Moura Yoshida
• CNAE: Fabricação de instrumentos e materiais para uso médico e odontológico e de artigos ópticos ; Fabricação de produtos diversos não especificados anteriormente ; Atividades de atenção à saúde humana não especificadas anteriormente
• Pesquisadores associados: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia
• Assunto(s): Bioengenharia Biomateriais Nanopartículas Fraturas ósseas Cimentos para ossos Enxerto ósseo Hidroxiapatita Polióis Açaí
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomateriais | Cimento e enxerto ósseo | fraturas osseas | hidroxiapatita | Nanopartículas | Poliol de Açaí | Biomateriais

Resumo

A bioengenharia vem trabalhando no desenvolvimento de novos biomateriais que visam restaurar um organismo lesionado. Nesta linha, enxertos e cimentos ósseos aplicados nas áreas da saúde poderiam ser utilizados para reduzir tempos de osseointegração. Em geral, cimentos ósseos não são utilizados diretamente para o reparo de fraturas e sim para a fixação de próteses. Fraturas são tratadas com implantes/parafusos para estabilização interna. Os cimentos ósseos atuais são fabricados utilizando o PMMA, que é um material acrílico artificial, frágil e de baixa resistência mecânica. Outro importante aspecto ocorre com a manipulação dos componentes para a obtenção do produto final que é feito de forma manual podendo ocorrer riscos de contaminações e variação das propriedades mecânicas. - Qual a inovação da proposta? Desenvolver um cimento ósseo nanoestruturado, de origem natural com poliol de Açaí, bioativo com hidroxiapatita e de alta resistência mecânica para tratar fraturas ósseas sem a utilização de implantes/parafusos. Outra inovação será a forma de manipulação do produto que será fechada utilizando um novo equipamento (Fase 2).- Metodologias:O tratamento de fraturas ósseas sem o uso de implantes/parafusos para estabilização interna é um desafio, uma vez que, este procedimento não é utilizado pela comunidade médica. Para avaliar o cimento serão realizados estudos "in vitro" e "in vivo". Para o seu desenvolvimento será utilizado um reator modular tipo batelada para controle dos insumos e polimerização controlando tempo, temperatura, velocidade e pressão. Este reator foi desenvolvido e fabricado pela proponente e está em fase final de testes. Para os ensaios são necessários ajustes e otimizações na estrutura do reator. - Impactos dos resultados:O grupo de pesquisa vem desenvolvendo novos biomateriais utilizando poliol de Açaí e hidroxiapatita. Nestes estudos observou-se a eficiência do cimento para reparo de fraturas na área veterinária. Os resultados deverão ser comprovados com outras combinações e testes para viabilizar o novo cimento ósseo. Por serem matérias primas nacionais e de fácil acesso, os custos do material serão reduzidos. Os aspectos relevantes da inovação são: - Não utilização de implantes ou uma simplificação estrutural dos implantes utilizando geometrias com menores dimensões e/ou um menor número de parafusos. Com isso, haverá redução de custos com uma cirurgia menos traumática para o paciente; - Modificação do processo de manipulação da resina que deixará de ser aberta e manual passando a ser controlada e fechada (Fase 2) - Infraestrutura e apoio institucional: As pesquisas serão realizadas no Laboratório de Biomateriais (LABIOMEC/FEM/UNICAMP). Existe suporte também do Laboratório de Projetos Mecânicos/UFU e do Laboratório de Engenharia Mecânica/UFPA. - Planejamento do Projeto PIPE - Fase 2: Na fase 2 do projeto PIPE será desenvolvido o Módulo de Reação dos Biomateriais - BRM (Biomaterial Reaction Module). Este novo equipamento será projetado para executar o processo de mistura dos componentes de forma controlada quanto ao tempo, componentes e temperatura. O processo será realizado em ambiente fechado substituindo o processo manual feito no ambiente cirúrgico. - Fontes de financiamento e caracterização da empresa: O cimento ósseo possui aplicações nas áreas médica, odontológica e veterinária. Haverá interesse de hospitais, clínicas ortopédicas, centros de pesquisa e empresas do setor. Serão feitos estudos de mercado e busca de parcerias junto a empresas do setor para consolidação da proposta. Recursos adicionais serão solicitados a outras agências de fomento. O cimento ósseo a ser desenvolvido foi denominado de "High-Napha Cimenx". Esta padronização foi previamente definida pelo grupo de pesquisa como "Napha System", ou seja, biomateriais nanoestruturados, bioativos, ecologicamente corretos e que utilizam biomateriais de origem vegetal. Essa denominação dará nome à empresa - Empresa NaphaBio. (AU)