Desenvolvimento de placas para fraturas de ossos longos em material compósito bioabsorvível, com capacidade osteo-estimuladora

• Processo: 17/08064-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2020
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Humberto Fujita
• Beneficiário: Humberto Fujita
• Empresa: Sintegra Surgical Sciencies Ltda
• CNAE: Fabricação de instrumentos e materiais para uso médico e odontológico e de artigos ópticos
• Pesquisadores associados: Alex Eugenio dos Santos ; Alex Lopes Braccialli ; Caio César Carvalho de Oliveira
• Assunto(s): Materiais compósitos Fraturas ósseas Placas ósseas Fixação interna de fraturas Osso e ossos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: compósito | fratura | osteossintese | placas | reabsorvível | Implante

Resumo

As placas para fixação interna de fraturas têm sido usadas por mais de 100 anos. Estas placas são geralmente metálicas, de titânio ou ligas de aço inoxidável. As placas metálicas apresentam inconvenientes como corrosão e stress shielding. Já as placas reabsorvíveis são de particular interesse, pois permitem o aumento gradual da tensão no osso à medida que a consolidação da fratura evolui e o material degrada, minimizando o stress shielding (Scholz ET AL., 2011). Além disso, dispensam uma segunda cirurgia para remoção da placa. As fraturas de tornozelo segundo Gaiarsa (2012) APUD Pakarinen ET AL. (2011) são muito frequentes, ocorrendo na Finlândia cerca de 154 fraturas por 100.000 habitantes por ano, sendo que 53% são fraturas instáveis e de tratamento cirúrgico. Ainda segundo Gaiarsa (2012) APUD Winkler & Weber (1990) e Lamontagne ET AL. (2002), 30 a 40% das placas metálicas utilizadas para osteossíntese de tornozelo são retiradas. Segundo Kukk & Nurmi (2009) nos EUA, 16% dos casos necessitam de remoção durante o primeiro ano pós-operatório. Nesta pesquisa se propõe o desenvolvimento de placas para osteossíntese de fíbula em material compósito com matriz termoplástica reabsorvível reforçada com fibra de vidro de silicato, também reabsorvível. Nesta primeira fase pretende-se obter e caracterizar placas com módulo de elasticidade similar ao osso cortical para evitar o stress shielding, que possuam resistência à flexão superior às placas de polímero reabsorvível puro, disponíveis no mercado e avaliar a degradação in vitro conforme norma ASTM F1635-04. Na segunda fase pretendemos implantar as placas em modelos animais, para verificar se os produtos da degradação da fibra de vidro rica em óxido de silício apresentam efeito osteo-estimulador (Hench & Jones, 2015) e propriedades antimicrobianas (Krishnan & Lakshmi, 2013), além de validar os resultados de degradação in vitro. Embora o modelo de placa escolhido para os protótipos seja para fíbula, pretende-se futuramente estender o know how adquirido para desenvolvimento de placas para ossos mais longos, que não possuem similar reabsorvível. O projeto iniciará com o design da placa e a execução de moldes e dispositivos. Os protótipos serão conformados por compressão a quente, seguido da esterilização por EtO e avaliação das propriedades mecânicas, como módulo de elasticidade e resistência a flexão. Após a validação da resistência iniciaremos a degradação in vitro, onde os protótipos ficarão num banho termostático a 37ºC com solução PBS, pH=7,4 por 32 semanas. Em intervalos de tempo pré-definidos avaliaremos a perda de massa, a queda de peso molecular e a diminuição da resistência à flexão. Esperamos obter placas com resistência mecânica muito superior às placas de polímero puro reabsorvível disponível no mercado, possibilitando o desenvolvimento de placas de menor espessura. Estas placas possuirão módulo de elasticidade similar ao osso, eliminando a ocorrência do stress shielding. O uso destas placas reduzirá a morbidade do paciente, eliminando as cirurgias de revisão, além de economizar as despesas envolvidas neste procedimento. As placas de menor espessura proporcionarão aos pacientes mais conforto e acelerará a recuperação pelo estímulo a formação de tecido ósseo no sítio da fratura (AU)