Apresentação do Blog

O blog foi criado por um grupo de cincos discentes do curso de engenharia da Universidade Federal do Rio Janeiro, com o objetivo de discursar a respeito de Biomateriais. Este blog surgiu como idéia da disciplina de Biotecnologia, ministrado pela professora Beatriz Ferreira, no qual abordaremos o assunto de forma simples e direta para que haja entendimento de todos os leitores.




Enxertos naturais.


   Considerando a origem, os enxertos de origem natural podem ser classificados como enxerto autógeno, alógeno e xenógeno. Os dois últimos frequentemente passam por um processamento a fim de torná-los mais adequados ao uso clínico.

  •     Autógeno - material retirado do próprio paciente em um outro sítio cirúrgico (ex.calota craniana, região mentoniana, retromandibular, crista ilíaca ou tuberosidade da maxila). Em regiões intra-orais, se pode utilizar um raspador ósseo para simplificar a coleta do osso, reduzindo o tempo de trabalho e o desconforto ao paciente no pós-operatório. O enxerto autógeno pode necessitar de fixação com auxílio de parafusos de titânio ou polímero absorvível. Esse tipo de enxerto evita a infecção cruzada.
  •     Alógeno - o material tem origem em um outro indivíduo da mesma espécie (ex. banco de ossos).
  • Xenoenxerto - o material tem origem em um outro indivíduo de espécie diferente do receptor (ex. osso bovino).


Aplicações Clinicas.


   A grande diversidade de biomateriais resulta em uma ampla gama de aplicações clínicas. Paralelamente à vantagem de ter diversas alternativas terapêuticas ocorre também um desafio: indicar o material mais adequado ao problema em questão.
   Esta necessidade remete a importante decisão a ser tomada pelo profissional em avaliar as características do material frente as necessidades do paciente.

Tabela 1. Aplicações, vantagens e desvantagens das principais classes de biomateriais.
           Fonte: Kawachi et al (2008) Química Nova, 23 (4) 2000, pag. 518

Panorama do mercado brasileiro.


   No que diz respeito à atividade econômica do Brasil e a importância do segmento, têm-se como exemplos as exportações e importações dos quatro principais grupos de biomateriais (cimentos para uso dentário ou ósseo, juntas artificiais, dentes artificiais e órgãos artificiais), situadas em torno de US$ 4,5 bilhões com taxa de crescimento anual superior a 10%, entre 1999-2003, indicando a existência de um mercado em forte expansão (Fonte: Brasil Trade Net).
   Os biomateriais para odontologia também é uma área importante ainda não coberta pelo SUS (Sistema Único de Saúde). Este mercado é marcado pela forte presença de produtos importados e a participação da indústria está restrita a um pequeno número de fabricantes. Todavia, no Brasil o interesse do Poder Público no desenvolvimento do setor é identificado em ações consolidadas pelo Governo Federal com vistas à capacitação e alcance da autonomia tecnológica e desenvolvimento industrial do país. Exemplo deste cenário é a Lei de Inovação (Lei no. 10.973, de 2 de dezembro de 2004) que dispõe sobre incentivos à inovação e à pesquisa científica e tecnológica no ambiente produtivo. Ações de cooperação técnica do Ministério da Saúde com o Ministério da Ciência e Tecnologia, por meio do CNPq, da Finep e das FAP's
Estaduais têm contribuído para o aumento do fomento à pesquisa e desenvolvimento científico e tecnológico.
   Segundo informações divulgadas pelo Fórum de Competitividade de Biotecnologia (2006), a indústria nacional conta hoje com suporte técnicocientífico oferecido pelas diversas instituições de ensino superior, instituições estatais e institutos de pesquisa, atuantes na geração de tecnologias, bens e serviços biotecnológicos, com aplicações, notadamente nas áreas de saúde, agropecuária e meio ambiente. Investimentos intensivos e consistentes de recursos públicos foram realizados para a formação de uma sólida base de recursos humanos no país, estimando-se ha existência de mais de 1.700 grupos de pesquisa que desenvolvendo alguma atividade com interação ou potencial para interagir com empresas. Doravante as várias iniciativas e grupos de pesquisa atuantes no Brasil, o estágio atual das pesquisas indica que a competitividade poderá ser mantida, se houver investimentos suficientes e incentivo à inovação e à transferência tecnológica.
   Os desafios são grandes e as perspectivas promissoras para todos os interessados: indústrias, sistema público de saúde, pesquisadores e principalmente para milhões de pessoas em todo mundo que dependem da tecnologia médica como instrumento para melhoria da qualidade de vida.


Fonte: http://pt.scribd.com/doc/50140351/Biomateriais

Mercado, uma visão geral de oportunidades.


   As novas tecnologias na área da saúde estão proporcionando uma verdadeira revolução no tratamento de doenças e mostram um potencial cada vez maior de inovação. O desenvolvimento da engenharia de tecidos, e, num senso maior, medicina regenerativa, mudará profundamente a prática médica, oferecendo melhores custos no tratamento efetivo e melhoria da qualidade de vida dos pacientes. A fusão da biotecnologia com a ciência dos materiais terá um escopo de aplicações e impactos sem paralelos em um enorme mercado, estimado em US$ 1 Trilhão. Apenas na medicina, os biomateriais variam de implantes vasculares de US$ 200 ao Left Ventricle Assit Device (dispositivo auxiliar do ventrículo esquerdo) de US$ 50.000.
   Também as aplicações de biomateriais no campo da ortopedia e odontologia apresentam constante evolução frente às indicações e características de cada procedimento clínico, complicações pós-operatórias e ao avanço da indústria de materiais ligados á área de implantes. Em 2000, o mercado mundial de biomateriais foi estimado em 23 bilhões de dólares, com taxa de crescimento de 12% ao ano o que significaria ter, já em 2005, ultrapassado os US$ 40 bilhões.

Fonte:  http://pt.scribd.com/doc/50140351/Biomateriais

Biomateriais na Medicina


   
         Biomateriais são materiais de origem biológica ou sintética utilizados para confecção de implantes, aparelhos ou sistemas que estarão em contato com sistemas biológicos e tecidos vivos com objetivo de reparar perdas teciduais e restaurar funções comprometidas por processos degenerativos ou traumatismos.
         A definição de biomateriais na medicina, segundos muitos autores é: qualquer material não vivo utilizado na Medicina com o propósito de interagir com um sistema vivo, conceito esse que é complementado com a definição de biocompatibilidade que é a capacidade do material desempenhar sua função com resposta apropriada do tecido hospedeiro.
               
      Propriedades dos Biomateriais.

      Para o entendimento dos mecanismos que regem a relação entre os implantes e o tecido hospedeiro é necessário conhecer os princípios básicos sobre a ciência do material. Princípios esses que são baseados na interface entre a estrutura interna do material, as técnicas para o seu processamento e as suas propriedades físicas.
      Estrutura interna: possui níveis de organização que vão desde os átomos, ligados em seus arranjos espaciais, até o nível da macroestrutura. O arranjo espacial dos átomos e as ligações entre eles, é o que define o tipo de material formado que podem ser metais, cerâmicas e polímeros.
      Técnicas para o seu processamento: envolve os métodos utilizados para a fabricação e estabelecimento de sua forma final. Os métodos variam de acordo com o tipo de material a ser processado.
       As propriedades físicas: variam de material para material, e indicam o comportamento quando ele é submetido a uma forca aplicada e determinam a sua resistência, fator esse que pode ser medido através dos módulos de: elasticidade, dureza e ductibilidade.
           Para aferir esses módulos são realizados diversos testes ensaios, como por exemplo, ensaio: de tensão e deformação, de impacto, de compressão e flexão, de dureza, de fadiga.

       Classes de Biomateriais

 (Foto: Antoninho Perri)
         Os Metais: são amplamente utilizados em próteses e como elementos estruturais na estabilização de fraturas ósseas. São utilizadas placas, miniplacas e parafusos para osteossinteses. Os metais tem como característica boa resistência mecânica e uma grande capacidade de deformação. Além da facilidade da fabricação e do baixo custo.


        

     Os Polímeros: são representados por um extenso grupo de materiais que apresentam caráter macromolecular, outras características são: baixa densidade, pequena resistência a temperatura e baixa condutividade elétrica e térmica, quanto ao comportamento mecânico apresentam grande ductibilidade (capacidade de deformação), ou seja conseguem absorver a energia de um impacto, deformando porem não fraturando o material. Porem é importante que polímeros podem apresentar comportamentos diversos de acordo com a temperatura e o tempo que estão implantado.


Implants03-00.jpg (191×320)        As Cerâmicas: são basicamente composições não metálicas e inorgânicas, apresentam características peculiares, o que permite a sua utilização para substituição de tecidos mais rígidos como ossos, e conjunto fibroso. Devido a sua baixa tenacidade a fraturas não são indicados para regiões cujas tensões são elevadas. Pelo o outro lado, como não tem boa capacidade de se deformar, são idéias para o uso de implantes quando o objetivo é restauração da forma e contorno.



                

         
        “Não existe um único biomaterial que pode ser utilizado para múltiplas aplicações ou finalidades. O conhecimento prévio das propriedades de cada material, assim como das funções executadas e das condições do local que irá receber o implante, é fundamental no processo de escolha de um implante – fator determinante no êxito da intervenção cirúrgica.”

  Aplicações de Biomateriais: Próteses, Implantes, Marcapassos, e cirurgias como preenchimentos, enxertos ósseos, reconstituições e implantes.


        Na Medicina, os biomateriais possuem múltiplas aplicações ou finalidades. Seu uso necessita do conhecimento das propriedades do material e das características de seu sítio receptor. É importante conhecer as propriedades físicas  de cada classe de biomaterial para entao escolher o mais adequado para certa situação.



      Referências:

1. Leite Turrer Clarrisa & Pacheco M. Ferreira Felipe. Biomateriais em Cirurgia Craniomaxilofacial: Princípios Básicos e Aplicações.  Consultado em (16.11.11)
2. Barozzi Seabra Amedea. Preparação, caracterização e aplicações de biomateriais libertadores de oxido nítrico. Consultado em (18.11.11)

BIOMATERIAIS NA ODONTOLOGIA

            Ao pensar em biomateriais é comum lembrar-se deles primeiramente na medicina, como, por exemplo, em próteses ortopédicas, cirurgias em geral e reparo de cortes profundos. Porém uma das áreas mais comum do uso deste tipo de material é também a odontologia, o uso nesta área é tão comum que as pessoas esquecem que se trata de um biomaterial. Por exemplo, quem nunca viu crianças com os mais diversos tipos de aparelhos odontológicos e/ou "estrelinhas" (contra caries) nos dentes, ou adultos com implantes de ouro ou porcelana? Estes aparelhos são cada vez mais comuns na vida das pessoas; inicialmente eram usados apenas quando estritamente necessários, hoje os motivos mais comuns são a estética e a higiene bucal.
            O mais usado dos aparelhos odontológicos é o chamado "aparelho fixo" (vide figura abaixo), este tipo de aparelho tem evoluído bastante ao passar dos anos, antes estes eram majoritariamente na cor metálica podendo ter as "borrachinhas", que seguram o fio, coloridas ou não.


                                        

                                 Fonte: http://www.ortodontista.net
         
            Devida a evolução dos biomaterias foi possível a substituição do material de cor metálica por materiais com cores mais próximas às cores naturais dos dentes, tais aparelhos fixos são chamados de aparelhos estéticos e podem ser constituídos, basicamente, por três diferentes biomaterias, o policarbonato, a cerâmica e a safira laboratorial.



                                         
                                                                      
                                             Fonte: Google imagens
          
    - O policarbonato é o tipo de menor custo dos três, porém também é o menos resistente, apresentando maiores índices de descolamento e quebra dos brackets. Apresenta bom custo-benefício.  
(Fonte: http://www.ortodontista.net)    
               
    - A cerâmica é bastante resistente e apresenta baixos índices de quebra e descolamento dos brackets. Quanto a estética, é superior ao policarbonato, porém apresenta pouca translucidez, tendo coloração mais opaca.
(Fonte: http://www.ortodontista.net)
                 
     - A safira laboratorial é estéticamente superior aos outros dois, possui aspecto translúcido o que torna o aparelho ainda mais discreto, além de ser um material muito resistente. Um ponto negativo da safira é custo, este o maior dos três.
(Fonte: http://www.ortodontista.net)
               
             Como estes materiais estão em alta em todas as áreas, pode-se esperar futuras inovações para solução de problemas tanto estéticos quanto relacionados à saúde do paciente. Soluções estas cada vez mais agradáveis e com meios menos invasivos ao paciente.