Atividades de engenharia do projeto dispositivos médicos à base de colágeno produzidos em biorreatores

• Processo: 20/06572-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Andreas Kaasi
• Beneficiário: Raphael Moral Piazera
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais ; Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente ; Atividades de ensino não especificadas anteriormente
• Vinculado ao auxílio: 17/16057-2 - Dispositivos médicos à base de colágeno produzidos em biorreatores, AP.PIPE
• Assunto(s): Engenharia tecidual CAD Automação Dispositivos e instrumentos médicos Reatores biológicos Colágeno
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Animações | design assistido por computador - CAD | Materiais de Engenharia | medições | montagens | Simulações | Controle e Automação (Mecatrônica)

Resumo

Este projeto irá realizar atividades de engenharia, integrando um projeto maior, no âmbito do programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), da FAPESP. O temático científico deste projeto se situa na convergência das áreas Biofabricação, Engenharia de Tecidos, Medicina Regenerativa e Medicina Personalizada, com aplicação inovativa destas áreas de ciência para obter produtos de: (1) dispositivos médicos à base de colágeno, voltados para uso terapêutico em humanos; (2) dispositivos semelhantes para uso terapêutico de animais, para o mercado veterinário; (3) reagentes e consumíveis para pesquisa, incluindo o colágeno utilizado como matéria-prima para biofabricação de tecidos (dispositivos médicos e veterinários), mas que tem valor comercial como produto final, inclusive para o mercado de Testes In Vitro; e (4) equipamentos e softwares de controle de biorreatores para pesquisa, onde parte das tecnologias (usadas desta categoria para a produção dos produtos avançados de dispositivos médicos) é mantida em sigilo comercial e parte transformada em produtos finais para o avanço de outras pesquisas e para o bem comum. Desta maneira, a Eva Scientific revela sua abordagem audaciosa onde a tecnologia-base de produção de colágeno e consumíveis fomenta a tecnologia dos biorreatores, porém alavancando para comercializar colágeno e consumíveis para Pesquisa como produtos independentes; da mesma maneira, as tecnologias de biorreatores e softwares servem como base para a biofabricação dos tecidos e biofabricação, mas que têm potencial comercial por si só, e também são comercializados; e, por fim, uma vez que dispositivos médicos para uso humano irão requerer validação em modelos animais, surge o potencial da comercialização independente para o mercado veterinário das mesmas tecnologias destinadas para uso humano, assim formando uma pirâmide de quatro níveis hierárquicos, cada um contendo suas respectivas linhas de produto associadas. No caso, a biofabricação de tecidos (produtos 1 e 2) à base de colágeno (3) utilizando biorreatores (4), ao contrário da abordagem convencional de produzir um arcabouço sintético diretamente com uma impressora 3D com a abordagem de bioimpressão, são produzidos biorreatores com compartimentos de moldes feitos com tecnologia de impressão 3D, onde entram os polímeros naturais como colágeno e ali adquirindo a forma geométrica desejada, com o desenvolvimento tendo ênfase nas formas básicas de círculo, quadrado, retângulo, tubo e saco/esfera. Em paralelo e/ou em série, acontecem os eventos de semeadura celular e condicionamento tecidual, com controle por software de parâmetros como vazão, pH, agitamento, temperatura - refrigerada e aquecida, além do monitoramento não-invasivo e invasivo da qualidade tecidual em termos físicos e biológicos/celulares. Um sistema capaz a integrar os processos de (1) confecção do arcabouço, (2) semeadura celular e (3) condicionamento em biorreator, é algo inovador e inédito, até agora não visto nas áreas de Biofabricação, Engenharia de Tecidos e Medicina Regenerativa. Esta nova abordagem, integrando os diversos sub-processos da Engenharia de Tecidos em um só sistema, pode transformar e impactar positivamente a saúde do nosso país.