Desenvolvimento de prótese customizada de mandíbula produzida por manufatura aditiva e funcionalizada para entrega de fármacos in situ

• Processo: 20/05612-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2020
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2024
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Rubens Maciel Filho
• Beneficiário: Guilherme Arthur Longhitano
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/20630-4 - Desenvolvimento integrado de biorrefinaria e planta de bioetanol de cana-de-açúcar com emissão zero de CO2: rotas para converter recursos renováveis em bioprodutos e bioeletricidade, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/06516-5 - Funcionalização e caracterização de superfície da liga Ti-6Al-4V porosa produzida por manufatura aditiva para prótese de mandíbula, BE.EP.PD
• Assunto(s): Biomateriais metálicos Prótese mandíbular Titânio Alumínio Vanádio Estruturas celulares Impressão tridimensional Fármacos Anodização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: entrega de fármacos in situ | Estruturas celulares | funcionalização | Manufatura Aditiva | Prótese de mandíbula | Ti-6Al-4V | Biomateriais

Resumo

A técnica de manufatura aditiva, integrada às técnicas de obtenção de imagens médicas, tornou possível a obtenção de biomodelos físicos e implantes personalizados. A técnica também é capaz de produzir estruturas complexas, como estruturas celulares, utilizando como matéria-prima biomateriais metálicos, como a liga Ti-6Al-4V. Dessa forma, uma melhor conformidade da rigidez do implante com a do osso é obtida, contornando o processo de reabsorção óssea e promovendo uma adaptação mais rápida e duradoura. A liga Ti-6Al-4V pode também ter sua superfície modificada através da técnica de anodização. Como resultado, funcionalizações por melhora de resistência à corrosão, incorporação de íons benéficos e dopagem com fármacos para liberação in situ se tornam possíveis. A combinação dessas técnicas resulta na redução dos riscos de cirurgia, recuperação mais rápida do paciente, maior durabilidade do implante, melhores resultados estéticos e ergonômicos e, principalmente, na melhora na qualidade de vida do paciente.Este projeto tem como objetivo a produção de um implante de mandíbula de Ti-6Al-4V com estrutura celular funcionalizada. Para tal, serão produzidas amostras porosas de Ti-6Al-4V por manufatura aditiva de metais. Essas amostras serão funcionalizadas através da técnica de anodização eletroquímica, criando superfícies com nanoestruturas incorporadas com íons de flúor. As nanoestruturas serão então dopadas com fármacos, visando a entrega in situ. Por fim, um implante de mandíbula será projetado, produzido e funcionalizado.Este projeto está vinculado ao INCT de Biofabricação apresentado no âmbito da chamada INCT - MCTI/CNPq/CAPES/FAPs nº 16/2014, ao projeto de pesquisa temático FAPESP 2015/20630-4 e ao projeto de pesquisa FAPESP-FAPERGS 2019/15441-9. Ademais, este projeto conta com a colaboração do Núcleo de Tecnologias Tridimensionais do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer. (AU)

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

IATECOLA, AMILTON; LONGHITANO, GUILHERME ARTHUR; MARTINEZ ANTUNES, LUIZ HENRIQUE; JARDINI, ANDRE LUIZ; MIGUEL, EMILIO DE CASTRO; BERES, MILOSLAV; LAMBERT, CARLOS SALLES; ANDRADE, TIAGO NEVES; BUCHAIM, ROGERIO LEONE; BUCHAIM, DANIELA VIEIRA; et al. Osseointegration Improvement of Co-Cr-Mo Alloy Produced by Additive Manufacturing. PHARMACEUTICS, v. 13, n. 5, MAY 2021. (20/05612-8)

SANTOS, PEDRO BELL; DE CASTRO, VICTOR VELHO; BALDIN, ESTELA KERSTNER; AGUZZOLI, CESAR; LONGHITANO, GUILHERME ARTHUR; JARDINI, ANDRE LUIZ; NAJAR LOPES, EDER SOCRATES; HELGUEIRA DE ANDRADE, ANTONIO MARCOS; MALFATTI, CELIA DE FRAGA. Wear Resistance of Plasma Electrolytic Oxidation Coatings on Ti-6Al-4V Eli Alloy Processed by Additive Manufacturing. METALS, v. 12, n. 7, p. 15-pg., 2022-07-01. (19/15441-9, 20/05612-8)

BALDIN, ESTELA KERSTNER; DE CASTRO, VICTOR VELHO; SANTOS, PEDRO BELL; AGUZZOLI, CESAR; BERNARDI, FABIANO; MEDEIROS, THALLYSON; MAURMANN, NATASHA; PRANKE, PATRICIA; FRASSINI, RAFAELE; ROESH, MARIANA ELY; et al. Copper incorporation by low-energy ion implantation in PEO-coated additively manufactured Ti6Al4V ELI: Surface microstructure, cytotoxicity and antibacterial behavior. Journal of Alloys and Compounds, v. 940, p. 11-pg., 2023-04-15. (19/15441-9, 20/05612-8)

LONGHITANO, GUILHERME ARTHUR; RIBEIRO MACHADO, LEONARDO MENDES; JARDINI, ANDRE LUIZ; BALDIN, ESTELA KERSTNER; SANTOS, PEDRO BELL; MACIEL FILHO, RUBENS; MALFATTI, CELIA DE FRAGA; DE CARVALHO ZAVAGLIA, CECILIA AMELIA. Fracture behavior under compression loading of surface-cleaned metallic lattice structures. INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY, v. N/A, p. 13-pg., 2022-06-20. (19/15441-9, 20/05612-8)

LONGHITANO, GUILHERME ARTHUR; CONDE, ANA; ARENAS, MARIA ANGELES; JARDINI, ANDRE LUIZ; DE CARVALHO ZAVAGLIA, CECILIA AMELIA; MACIEL FILHO, RUBENS; JOSE DE DAMBORENEA, JUAN. Corrosion resistance improvement of additive manufactured scaffolds by anodizing. Electrochimica Acta, v. 366, JAN 10 2021. (19/15441-9, 20/05612-8)