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Publicado em 22/04/2020 à 06:04:39
Por: assessoria
Mais segurança para próteses de quadril e de joelho
Pesquisa no Laboratório de Engenharia Biomecânica da UFSC estuda meios para melhorar qualidade e longevidade dos produtos médicos

Melhorar a qualidade e, principalmente, a longevidade das próteses de quadril e joelho utilizadas no Brasil. Este é o principal objetivo do projeto “Pesquisa dos Mecanismos de Desgaste e Novo Material para Próteses”, em desenvolvimento desde 2018 na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Com duração prevista de quatro anos, o projeto tem gestão administrativa e financeira feita pela Fundação de Amparo à Pesquisa e Extensão Universitária (Fapeu). “A Fapeu foi a fundação selecionada para dar o suporte para a execução do projeto, fazendo o controle financeiro e operacionalizando as aquisições e contratações necessárias, que são partes fundamentais para viabilizar o trabalho”, destaca o professor Carlos Rodrigo de Mello Roesler, coordenador da pesquisa.

O projeto está sendo desenvolvido pelo Laboratório de Engenharia Biomecânica (LEBm), que é ligado aos departamentos de Engenharia Mecânica e de Cirurgia da UFSC. No LEBm, localizado na Hospital Universitário, estão concentrados os ensaios de caracterização físico-química e mecânicos, e no Núcleo de Inovação em Moldagem e Manufatura Aditiva, a otimização de processos empregados na fabricação dos componentes poliméricos das próteses. Cinco professores, três pós-doutores, dois doutorandos, cinco mestrandos e cinco alunos de iniciação científica estão envolvidos diretamente no desafio.



Perdas


Um dos procedimentos mais frequentes e bem-sucedidos da ortopedia, a substituição de articulações de quadril e joelho visa a aliviar a dor, reestabelecer a capacidade funcional dos movimentos e melhorar a qualidade de vida de pacientes com patologias nessas duas importantes partes do corpo. Ao longo do tempo houve avanços significativos tanto na técnica cirúrgica quanto no desenvolvimento de materiais que podem melhorar o nível destas próteses. Apesar disso, hoje o desempenho das peças segue longe do ideal. E com o aumento da expectativa de vida da população, a projeção é que as cirurgias ortopédicas para recuperação das articulações tornem-se ainda mais frequentes nas próximas décadas. Afinal, conforme levantamento recente do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), a população com 65 anos ou mais aumentará em pelo menos 3,7 vezes até o ano de 2050.


Dessa forma, hoje a equipe do projeto investiga a relação entre a composição e características físico-químicas de componentes de próteses de quadril e joelho disponíveis comercialmente e o desgaste e geração de partículas quando submetidos a carregamentos e movimentos que simulam a marcha humana. Os resultados, explica o professor Carlos Roesler, servirão de base para o desenvolvimento de um novo material para fabricação de componentes para uso nas próteses, respectivamente, no par tribológico (atrito entre superfícies) da prótese de quadril e da prótese de joelho.

Anti-inflamatório


“Os primeiros estudos demostraram correlação direta entre a composição química e o processo de fabricação no desempenho das próteses frente ao desgaste quando submetidas ao ensaio em simulador de quadril. Verificou-se que tanto as características da matéria-prima, como também a metodologia no processo de esterilização, apresentam forte impacto tanto no desgaste do material quanto na quantidade e característica das partículas geradas durante o ensaio”, observa o professor Roesler.


O desenvolvimento do novo material com a inclusão do anti-inflamatório ibuprofeno tem apresentado resultados promissores. “Através da metodologia de fabricação implementada em nosso laboratório foi possível incorporar o fármaco ibuprofeno em amostras de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE). Os resultados demonstraram que o material atende requisitos estabelecidos por normas técnicas para fabricação. Atualmente ensaios de desgaste e biocompatibilidade estão sendo realizados para avaliar o desempenho do material”, relata a pesquisadora de pós-doutorado, Izabelle Gindri, integrante do projeto.


Hoje, todos os ensaios propostos para o projeto, tanto com materiais em desenvolvimento como também com as próteses comerciais são realizados in vitro. E os resultados iniciais são promissores. “A introdução de um sistema de liberação de fármaco em projetos de próteses de quadril e joelho apresentou-se como uma importante estratégia para a melhora do desempenho dos materiais, uma vez que quadros inflamatórios pós-cirúrgicos têm sido associados à falha desses dispositivos médicos”, indica o professor. Para o bem de toda a sociedade, as perspectivas, portanto, são muito boas.

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