CTI e UFABC iniciam o desenvolvimento de novos materiais para impressão 3D de próteses buco-maxilo-faciais

A Universidade Federal do ABC (UFABC) e o CTI Renato Archer estão iniciando o desenvolvimento de novos materiais avançados para a impressão 3D de próteses para reconstrução de tecido ósseo. Os novos materiais terão como base o PEEK (poli-éter-éter-cetona) e de PCL (poli(e-caprolactona)), que irão permitir a customização de próteses para casos clínicos de danos ósseos buco-maxilo-faciais (BMF).

O desenvolvimento da pesquisa, pelas duas instituições, resultará na possibilidade da impressão 3D de próteses multimateriais de dois tipos: próteses permanentes, que combinarão o PEEK com nanopartículas de carbono e fibra de vidro bioativo; e próteses bioabsorvíveis, feitas de nanocompósitos de PCL com vidro bioativo e hidrogéis de colágeno com partículas liberadoras de óxido nítrico.

Dentre os desafios encontrados pelos cirurgiões, responsáveis por reconstruções buco-maxilo-faciais, estão a complexa anatomia da região, os efeitos estéticos e funcionais das próteses, além da necessidade de evitar infecções dos implantes. Os novos materiais que serão desenvolvidos, somado com a tecnologia da impressão tridimensional das próteses, irão auxiliar muito a solução clínica de casos de pacientes com tumores, osteorradionecrose, ou defeitos congênitos.

Para alcançar tais resultados, os pesquisadores do CTI já iniciaram o desenvolvimento de modelos virtuais tridimensionais com capacidade de representação computacional de fenômenos da realidade biológica e mecânica da região facial. Estes modelos irão simular o comportamento virtual dos implantes, além de estabelecer os requisitos dos materiais individuais para que as próteses multimateriais possam atingir as propriedades necessárias para sua funcionalidade clínica.

A partir destes resultados, a UFABC irá produzir os materiais multifuncionais individualmente, e avaliará as condições de processamento empregadas para a produção dos filamentos de PEEK e PCL com os nanocompósitos. A impressão 3D dos corpos de prova de cada material produzido será feito pelas equipes de pesquisadores da área de Biofabricação do CTI e da UFABC conjuntamente.

O projeto — financiado pela FINEP, por meio do Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FNDCT) — prevê a criação de uma nova infraestrutura colaborativa entre o CTI e UFABC, que possibilite a impressão tridimensional que atenderá polímeros de alto desempenho, como o PEEK.

Além dos pesquisadores do CTI e UFABC, a pesquisa também contará com a colaboração das startups de bases tecnológicas, BioEdTech e da VECTRA, que auxiliarão no desenvolvimento de plataformas de pesquisa para impressão 3D por extrusão de pellets e de nanocompósitos.

A previsão é de que os primeiros resultados da pesquisa sejam apresentados em meados de 2023.