O projeto conduzido pela doutoranda Isabela Autran Dourado desenvolve resinas poliméricas biodegradáveis para criação de implantes temporários 3D, capazes de servir de sustentação para a regeneração celular de tecidos lesionados. O trabalho objetiva produzir resinas comerciais que sejam ao mesmo tempo biocompatíveis e biodegradáveis.
As resinas trabalhadas por Isabella são chamadas de poliésteres insaturados fotorreticuláveis, uma classe inédita na literatura científica . Para sintetizá-los, a doutoranda promove, primeiro, a polimerização, isto é, o encadeamento de monômeros – as unidades de repetição da cadeia – com grupos diéster e dióis.
Uma vez prontas, as resinas líquidas são inseridas no sistema da impressora 3D do tipo DLP, sigla inglesa do termo ‘Digital Light Processing’, conhecido em portuguÊs traduzido como Processamento Digital da Luz. Concebida no início da década de 1980, as técnicas de impressão 3D ganharam força nos últimos anos devido à flexibilidade de suas aplicações. Entre elas, há grande destaque para o uso de próteses impressas na medicina regenerativa, campo especializado na recuperação ou regeneração de tecidos doentes, quais sejam ossos, tendões, articulações ou músculos.
As impressoras 3D DLP possuem um projetor de LED que incide, de cima para baixo, radiação visível sobre a resina polimérica, enquanto a plataforma da impressa se movimenta no sentido contrário, produzindo uma peça de cabeça para baixo. O contato da luz com a resina, processo denominado fotocura, ou fotorreticulação, converte a resina do estado líquido para o estado sólido, como resultado da reconfiguração das estruturas poliméricas. A camada curada, então, serve de base para novas camadas sobrepostas que recebem o mesmo tratamento, até a conclusão da impressão.
Para além de sua pesquisa, Isabela destaca o trabalho do grupo do Professor Marcelo Ganzarolli de Oliveira, da Unicamp, que também utiliza resinas poliméricas em impressões 3D DLP. Há, no entanto, uma divergência na metodologia, explicada por Isabela da seguinte maneira: “Eles [os pesquisadores da Unicamp] partem de polímeros prontos e fazem formulações diferentes para o uso 3D. No meu caso, eu também produzo polímeros e estudo as propriedades de interesse”.
A síntese polimérica de poliésteres fotorreticulados e o estudo da fotorreticulação dessas resinas ocupam posição central no trabalho acadêmico, à medida que a aplicação exitosa dos materiais como bioimplantes significa, na verdade, produzir um conjunto de possibilidades de compostos poliméricos que possam se adequar a tecidos humanos com diferentes propriedades mecânicas e janelas de degradação.
Inseridas por cirurgia, as resinas poliméricas modeladas ocupam as regiões fraturadas e estimulam respostas celulares que levam à recomposição do tecido. As células se beneficiam da estabilidade fornecida pelo material para colonizar a área onde se situa o tecido doente, promover a mitose e eliminar o tecido disfuncional. Não à toa, essas resinas são conhecidas como scaffolds, termo que significa ‘andaime’, objeto essencial no universo da engenharia.
Em termos de resultados, a doutoranda já provou que as resinas podem ser fotorreticuláveis e testes celulares com o material já estão sendo feitos. Esses testes preveem se a resina é capaz de provocar – por intermédio de mecanismos físicos e químicos – respostas celulares, tais como adesão, proliferação e diferenciação.
Tecnologia dos implantes temporários é alívio para pessoas e para e o meio ambiente
A pesquisadora Daniela Furuya da Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH) da USP ressaltou a esta matéria que a criação de scaffolds biodegradáveis em detrimento dos metálicos está sendo cada vez mais estudada. Enquanto as próteses metálicas podem precisar de reposição periodicamente, as biodegradáveis seriam degradadas e eliminadas do corpo ao mesmo tempo em que ajudariam no processo de recuperação.
Essa também foi a explicação da pesquisadora do Instituto de Química, que acredita encontrar na classe dos poliésteres uma alternativa consolidada na procura de um material funcional e mais ‘verde’: “os poliésteres fotorreticuláveis são fortes candidatos [à aplicação como bioimplantes] pois têm baixa viscosidade, baixa massa molar, biocompatibilidade e muito possivelmente pode ser degradado por enzimas do corpo”, pontua.
No médio prazo, Isabela vê um caminho possível para o registro de patente dos poliésteres fotorreticuláveis e a subsequente comercialização em escala de mercado, no que seria um importante avanço da ciência brasileira na área de medicina regenerativa.
A área é vista como estratégica para o aumento da qualidade de vida de vítimas de acidentes e entre pessoas mais idosas, mais suscetíveis à doenças degenerativas ósseas e musculares. Segundo estimativas da ONU, é previsto que a população acima de 60 anos duplique de tamanho até 2050, aos 2,1 bilhões, urgindo-se a necessidade de novas tecnologias de saúde.
A relação entre o desenvolvimento desses implantes e o aumento na qualidade de vida das pessoas não passa despercebida por Isabela, que, animada, diz: “É muito gratificante e motivador saber que consigo impactar a vida de alguém através do assunto que estudo.”
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