Membranas biodegradáveis funcionalizadas voltadas a regeneração óssea e tecidual

Resumo

Defeitos ósseos de vários tamanhos, resultantes de trauma, má formações, degenerações patológicas progressivas, frequentemente requerem procedimentos de aumento ósseo reconstrutivo. Os tratamentos têm englobado a utilização de uma grande variedade de abordagens cirúrgicas, uma série de enxertos ósseos e membranas de barreira. Um dos melhores métodos para realizar a regeneração óssea na área do rebordo alveolar é a aplicação de técnicas de regeneração óssea guiada/regeneração tecidual guiada (GBR/GTR). GTR é um procedimento cirúrgico que usa membranas não degradáveis ou biodegradáveis como barreira, para direcionar o crescimento de novos tecidos. Enquanto o GTR lida com tecidos moles, o GBR se concentra na separação do osso do tecido conjuntivo para evitar sua rápida infiltração no interior do defeito. As membranas de colágeno biodegradáveis são as preferidas para se evitar uma cirurgia adicional ao paciente para remoção das não degradáveis. No entanto, as membranas de colágeno convencionais são geralmente instáveis e podem colapsar no defeito sob carga. Além disso, os defeitos ósseos multidimensionais requerem a aplicação de membranas estáveis em volume e que suportem aplicação de carga. Atualmente isso só pode ser obtido por materiais sintéticos não degradáveis. Portanto, a necessidade clínica de desenvolver uma próxima geração de membranas de barreira estáveis em volume, que combinem biocompatibilidade, estabilidade estrutural e formatos específicos ao paciente, com propriedades biodegradáveis é de grande interesse. Além da melhora de suas propriedades mecânicas, uma grande vantagem de tais membranas seria uma função ativa e específica nos processos de regeneração dos tecidos, bem como o ajuste exato e estável aos defeitos. Considerando esses aspectos, o presente projeto tem como objetivo desenvolver, caracterizar e investigar in vitro e in vivo uma nova membrana de volume estável composta por um polímero biodegradável, polilactídeo (PLA), funcionalizado com nanopartículas e com proteína morfogenética óssea 2 (BMP-2). Ainda não existe no mercado europeu uma membrana aprovada que seja enriquecida com fatores de crescimento (GFs), embora sejam considerados eficazes na regeneração óssea. A originalidade das novas membranas é o formato personalizado, propriedades mecânicas melhoradas para sua aplicação, biodegradação definida e efeitos terapêuticos alvo. Para o design de membranas 3D auxiliado por computador, imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico de pacientes com pequenos defeitos ósseos serão utilizadas. A vantagem desta abordagem é, por um lado, a adaptação precisa da membrana aos defeitos ósseos e aos dentes para maximizar sua estabilidade e selamento e, por outro lado, a função de suporte para a infiltração de células ósseas do defeito ósseo e a acelerada vascularização. Diferentes estruturas e tamanhos de póros, são cruciais para o crescimento celular, podem ser obtidos por dois processos de fabricação: eletrofiação impressão volumétrica 3D e rápida e tomográfica, que serão utilizados neste projeto, a fim de avaliar o processo de fabricação mais adequado, incluindo a facilidade de esterilização como um requisito para seu uso clínico. A realização de testes pré-clínicos, de implantação in vivo, avaliarão a membranas como barreira em um modelo animal para determinar sua real integridade biomecânica, biodegradação e vascularização, bem como processos de regeneração dos tecidos. A fim de obter a estrutura desejada para a fabricação das membranas individualizadas, após a seleção de materiais adequados, os processos de eletrofiação 3D e impressão 3D devem ser usados e submetidos a processos de modelagem (TRL 2). O estabelecimento de uma cadeia de processo digital para uma nova membrana biodegradável personalizada para a terapia de defeitos de tecidos moles e ósseos será inovador e um grande benefício em odontologia e medicina (TRL 4 ao final do projeto). (AU)