Pesquisadores do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas (IQ-Unicamp) desenvolveram um método para produzir dispositivos médicos implantáveis por impressão 3D a partir de uma resina fotocurável (que se torna sólida na presença de luz) capaz de induzir no organismo a liberação de óxido nítrico (NO), uma substância vasodilatadora, e de se autodegradar após um certo tempo.
A tecnologia é fruto de pesquisa apoiada pela FAPESP e coordenada pelo professor Marcelo Ganzarolli de Oliveira, do IQ-Unicamp. Um pedido de patente foi depositado pela Inova Unicamp no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi).
O dispositivo resolve alguns dos grandes problemas enfrentados por pacientes com implantes cardíacos do tipo stent – pequenas malhas tubulares metálicas e expansíveis – disponíveis no mercado e que têm o objetivo de restaurar o fluxo sanguíneo, evitando infartos.
“Os stents são usados para desobstruir as artérias coronárias acometidas por placas ateroscleróticas, que causam deficiência de irrigação no músculo cardíaco. Os implantes usados inicialmente eram inteiramente metálicos, mas constatou-se que, passado algum tempo, em uma porcentagem significativa de casos ocorria a reoclusão da artéria por conta de uma resposta cicatricial ao próprio implante”, conta Oliveira.
Esse problema foi em grande parte resolvido com o surgimento dos stents recobertos com polímeros que liberam fármacos. Porém, verificou-se que o contato do sangue com a superfície polimérica poderia induzir a formação tardia de trombos. “Havia a necessidade de melhorar essa tecnologia”, conta Oliveira. Os estudos relacionados a próteses intracoronárias são feitos há mais de 20 anos pelo grupo da Unicamp.
Os pesquisadores decidiram apostar no óxido nítrico, substância capaz de inibir a formação de trombos, dilatar vasos sanguíneos, estimular a regeneração do endotélio vascular (camada celular que reveste o interior dos vasos sanguíneos) e bloquear a proliferação das células musculares lisas, que formam o tecido cicatricial responsável pela reoclusão da artéria.
Assim, desenvolveram stents metálicos recobertos com polímeros que liberam NO. Mas nem tudo estava resolvido: quando acaba o estoque de NO, o polímero sozinho poderia ainda induzir a formação de trombo.
“Nosso próximo passo foi desenvolver um stent de polímero absorvível, que liberasse NO e que pudesse ser implantado. Para isso, sintetizamos poliésteres elásticos que sofrem processos de degradação hidrolítica, gerando os monômeros, que são absorvidos e removidos do local pelas células do sistema imune e que, idealmente, vão desaparecer por completo em algum momento”, explica Oliveira.
Impressão 3D
O desenvolvimento da resina especial permitiu que a equipe utilizasse impressoras 3D, a partir de uma técnica baseada na fotorreticulação do polímero, vencendo o desafio da fabricação de stents inteiramente de um material polimérico fotocurável.
“Nós desenvolvemos a nossa própria resina utilizada na impressão. Uma resina de poliéster, que libera o NO e que retícula com a luz. Nós produzimos em escala de pesquisa, mas a produção pode ser facilmente ampliada para a escala industrial. A impressão 3D é fantástica nesse aspecto”, diz o professor.
Os pesquisadores conseguiram demonstrar que a liberação de NO permanece por um longo período, ao mesmo tempo em que ocorre a degradação hidrolítica do poliéster, uma reação química que vai lentamente dissolvendo o stent.
Em outras palavras, o stent polimérico apresenta a vantagem tecnológica de desaparecer após cumprir sua função, sendo totalmente absorvido pelo corpo, um benefício de interesse direto da indústria de produtos médicos, especialmente a indústria farmacêutica voltada para implantes coronários.
Fonte: FAPESP 14.02.2022