Laboratório de Engenharia Biomecânica

A engenharia de tecidos é um campo interdisciplinar dedicado à regeneração de tecidos humanos funcionais. Apesar de o corpo ter propriedades intrínsecas de autocura, a extensão do reparo varia entre os diferentes tecidos e também pode ser prejudicada pela gravidade da lesão ou doença.

A técnica usa uma combinação de células, engenharia, métodos de materiais e fatores bioquímicos e físico-químicos adequados para restaurar, manter, melhorar ou substituir diferentes tipos de tecidos biológicos.

A engenharia de tecidos frequentemente envolve o uso de células introduzidas em estruturas compostas de biomateriais para formação de um novo tecido viável para fins médicos, mas não se limita a aplicações, envolvendo células e estruturas de tecido.

Embora a técnica tenha usos complexos em clonagem de tecidos e órgãos, essa é bem consolidada quando se fala em regeneração óssea.

Na reconstrução de tecidos existe a possibilidade do uso de diversas técnicas. Dentre as citadas por Chan e Leong [1], as principais são por estruturas porosos por meio de scaffolds; estruturas através de descelularização do tecido, mantendo estruturas naturais, camada celular e geração da própria matriz celular e célula encapsulada em hidrogênio.

O que são scaffolds?

Scaffolds são estruturas tridimensionais com uma estrutura porosa, utilizados como suporte, que promovem a proliferação celular, ou colonização de células, fornecendo um ambiente estável, auxiliando a remodelagem dos tecidos[2].

Scaffold cerâmico (esquerda) Scaffold polimérico (direita)

Funções análogas de andaimes e matrizes extracelulares

Alguns critérios têm de ser estabelecidos quando falamos de regeneração celular, a matriz celular tem que tentar se assemelhar ao máximo ao tecido original, dessa forma, estando análogas às funções da matriz extracelular e do tecido original, e estando associados com suas características arquitetônicas, biológicas e mecânicas.

Arquitetura: Scaffolds devem fornecer volume vazio para vascularização, formação e remodelação de novos tecidos, de modo a facilitar a integração do tecido hospedeiro sobre a implantação.

Compatibilidade cito e de tecido: os Scaffolds devem fornecer suporte para aplicação externa ou células endógenas para anexar, crescer e se diferenciar durante a cultura in vitro e implantação in vivo.

Bioatividade: Scaffolds podem interagir com o componente celular dos tecidos projetados ativamente para facilitar e regular suas atividades. Os biomateriais podem incluir pistas biológicas, como adesivos celular ligantes para aumentar a fixação, ou pistas físicas, como topografia para influenciar a morfologia e o alinhamento das células.

Propriedade mecânica: Scaffolds podem fornecer mecânica e estabilidade da forma ao defeito do tecido. As propriedades mecânicas dos biomateriais usados ​​para scaffolds ou suas propriedades de pós-processamento devem coincidir com o do tecido do hospedeiro.

Scaffold a base de matéria-prima sintética

Essa técnica consiste em gerar uma matriz porosa a base de materiais biodegradáveis, para introdução e proliferação de células no seu interior. Esse material então é introduzido na região danificada, as células vão assumindo a identidade do local e a regeneração ocupando espaços disponibilizados pela degradação do material biodegradável.

Em geral, acredita-se que os biomateriais sintéticos possuem melhor controle físico e mecânico de propriedades e pode ser usado para adaptar em tecidos moles e duros. A desvantagem dos materiais sintéticos encontra-se na adesão celular em suas superfícies.

 

Estruturas por meio de descelularização do tecido mantendo estruturas naturais

Tecidos nativos de doadores autógenos (do próprio paciente), alógenos (da mesma espécie) ou xenógenos (espécies diferentes) são descelularizados e inoculados com células novas. Essas então são cultivadas em um reator até se tornar um scaffold. Essa técnica remove os antígenos celulares alogênicos ou xenogênicos dos tecidos, preservando apenas a matriz celular, a qual é implantada no local que se deseja que o tecido se regenere. Esse tipo de técnica pode ser usada para reconstrução de pequenas partições de tecidos moles como válvulas cardíacas, vasos, nervos, tendão e ligamentos.

 

Camada celular e geração da própria matriz celular

Nessa técnica, as células geram sua própria matriz celular quando cultivadas em cima de um polímero termo-responsivo, como prato de cultura revestido com poli (N-isopropilacrilamida). As células se multiplicam em cima deste polímero até formarem uma superfície grande o suficiente para formação de um tecido. Tal técnica pode ser repetida para laminar várias camadas de células únicas, a fim de formar uma matriz mais espessa. Uma das vantagens dessa técnica é a possibilidade de confecção de tecidos complexos vascularizados, o que não é possível com as outras técnicas. No entanto, uma desvantagem desta abordagem é que é difícil construir tecidos espessos, pois cada camada é de cerca de 30 um de espessura.

Encapsulamento de células em matriz de hidrogel

O encapsulamento é um processo que aprisiona células vivas dentro do confina de uma membrana semipermeável ou dentro de uma massa sólida homogênea. Os biomateriais usados ​​para encapsulamento são geralmente hidrogéis, que são formados por reticulação covalente ou iônica de polímeros solúveis em água. Muitos tipos de biomateriais, incluindo naturais e hidrogéis sintéticos, podem ser usados ​​para encapsulamento, desde que as condições que induzem a formação de hidrogel ou a polimerização sejam compatíveis com células vivas.

Impressão de órgãos

Os próximos passos da engenharia de tecidos está focada não apenas na tecnologia regenerativa – embora hajam muitos estudos sobre uso de scaffolds para regeneração de tecidos permanentes danificados, principalmente par o sistema nervoso –  mas também na impressão de órgãos inteiros[3].

Hoje, ainda temos muitas limitações quanto a seleção material e a diferenciação celular para elaboração de tecidos complexos.

Uso de pele artificial para indústria cosmética

Mais recentemente em 2019 uma startup brasileira, a BioCellTis, desenvolveu uma pele artificial através de técnicas de engenharia de tecidos para uso na indústria de cosméticos, assim reduzindo a necessidade de testes em animais[4].

Sobre o autor

Lucas Kurth de Azambuja é Mestre e Engenheiro de Materiais, formado pela UFSC, especializado na área de polímeros. Também realizou intercâmbio para França na École Nationale d’ingénieurs de Saint-Étienne e estagiou na École de Mines de Saint Étinne. Desde 2017, Lucas é bolsista no Laboratório de Engenharia Biomecânica, onde realizou seu trabalho de conclusão de curso focado no estudo de degradação de implantes mamários. Posteriormente realizou sua dissertação, também no laboratório, focado na análise de insertos acetabulares após uso em in vivo. Hoje é resposável pela execução das análises poliméricas do laboratório, além de colaborar no projeto do Centro Nacional de Explantes

 

 

Referência

[1]      B. P. Chan and K. W. Leong, “Scaffolding in tissue engineering: general approaches and tissue-specific considerations,” Eur. Spine J., vol. 17, no. S4, pp. 467–479, Dec. 2008, doi: 10.1007/s00586-008-0745-3.

[2]      J. Bernardes, “Agência USP de Notícias » Estrutura com polímeros estimula regeneração de tecidos,” Agência USP de infomação, 2016. http://www.usp.br/agen/?p=228138 (accessed Aug. 30, 2021).

[3]      J. J. Chung, H. Im, S. H. Kim, J. W. Park, and Y. Jung, “Toward Biomimetic Scaffolds for Tissue Engineering: 3D Printing Techniques in Regenerative Medicine,” Front. Bioeng. Biotechnol., vol. 8, no. November, pp. 1–12, 2020, doi: 10.3389/fbioe.2020.586406.

[4]      “Startup brasileira cria pele humana artificial para testes cosméticos | Exame.” https://exame.com/ciencia/startup-brasileira-cria-pele-humana-artificial-para-testes-cosmeticos/ (accessed Sep. 01, 2021)

O primeiro registro de substituição de uma articulação data de 1891, pelo Dr. T. Gluck, que fez a substituição de uma articulação de quadril por uma prótese sintética. Desde então, o estudo da biomecânica para desenvolvimento de novas tecnologias para próteses tem gerado novos designs e modelos para diferentes articulações.

 

Prótese de Quadril

A cirurgia de artroplastia total de quadril ocorre quando há uma degeneração da articulação entre o fêmur e acetábulo (cavidade do quadril). A degeneração pode ser causada por fatores genéticos ou por lesões no local. A cirurgia consiste na substituição da cabeça femoral e cavidade acetabular por uma prótese composta por uma haste metálica responsável pela fixação no fêmur, uma esfera metálica, ou cerâmica, presa a haste femoral, que realiza movimentos de rotação dentro de um inserto acetabular. Esse inserto acetabular pode ser polimérico, cerâmico ou até metálico, fixado no quadril através de cimentação óssea ou através de um cunha metálica chamada de “metalback”[1][2].

Sobre próteses de quadril o laboratório fez um infográfico sobre a evolução das hastes. Link.

Fonte: https://www.onefisioterapia.com.br/post/artrose-de-quadril-causas-sinais-sintomas-e-tratamentos-guia-completo and https://www.dieselcirurgiadoquadril.com.br/artroplastia-total-do-quadril/

Abaixo, um vídeo ilustrando como é realizado a artroplastia total de quadril, desenvolvido pelo grupo Lépine

Prótese de Joelho

A artroplastia total de joelho ocorre quando há uma degeneração da articulação entre o colo do fêmur e a cabeça tibial. O colo do Femur é recoberto por cartilagem e a cabeça tibial recoberta por cartilagem constituindo o menisco. Essa degeneração pode ser causada devido a fatores genéticos ou a sobrecargas e lesões. A cirurgia consiste em substituição do colo do fêmur e do platô tibial. O implante consiste em um côndilo femoral metálicos de liga cromo cobalto ou cerâmico. O Platô tibial é metálico feito de titânio e o inserto tibial, que substitui o menisco, pode ser polimérico ou cerâmico[3].

Sobre próteses de joelho o laboratório fez um infográfico sobre suas evoluções. Link.

Fonte: https://www.iamaguchi.com/artrite-e-artrose-do-joelho, https://www.medicalexpo.com/pt/prod/zimmer-biomet/product-74894-525661.html e https://renatomorelli.com.br/blog/protese-joelho-mitos-verdades/

Abaixo, um vídeo ilustrando como é realizado a artroplastia total de joelho, desenvolvido pelo grupo Lépine.

Prótese de ombro

A artroplastia total de ombro é realizada quando há um dano grave na articulação glenoumeral. A cirurgia consistem em remoção da cabeça úmero e cavidade glenoide e substituição por uma prótese, que consiste em uma haste metálica implantada no úmero, uma cabeça metálica que faz par tribológico com um inserto polimérico glenoide[4].

Fonte: https://www.medicalexpo.com/pt/prod/exactech/product-111056-734105.html ; https://www.joint-surgeon.com/orthopedic-service/shoulder-surgery/shoulder-prothesis-or-shoulder-replacement-surgery.html

Abaixo, um vídeo ilustrando como é realizado a artroplastia total de ombro, desenvolvido pelo grupo Arthrex

Prótese de cotovelo

A artroplastia total de cotovelo ocorre quando há uma degeneração na articulação Úmero Rádio Ulnar. Essa lesão pode ser causada por múltiplos traumatismos de repetição, sequela de fratura ou episódio traumático único e vigoroso, doenças autoimunes, como artrite reumatoide, entre outras[5]. A cirurgia consiste em substituição da articulação Úmero Ulnar por uma prótese metálica por sistema de dobradiça (linked); existem sistemas sem dobradiças (unlinked) porém o mais comum é com dobradiças. A prótese possui uma haste umeral, uma haste Ulnar e, ligando ela, um rolamento e um pino rolante. Preserva-se o Rádio[6].

Prótese de Tornozelo

A artroplastia de tornozelo ocorre quando há uma degeneração na cartilagem entre a tíbia e o talus.  A cirurgia consiste na substituição da região articular do talus e da face inferior da tíbia por uma prótese articular. Essa prótese consiste em dois componentes metálicos de fixação, um para a face inferior da tíbia outro para o talus, que também possui uma face articular. Entre esses componentes há um componente polimérico com face articular voltado para a face articular do talus[7].

Abaixo, um vídeo ilustrando como é realizado a artroplastia total de tornozelo, desenvolvido pelo grupo Infinity.

 

Sobre o autor

Lucas Kurth de Azambuja é Mestre e Engenheiro de Materiais, formado pela UFSC, especializado na área de polímeros. Também realizou intercâmbio para França na École Nationale d’ingénieurs de Saint-Étienne e estagiou na École de Mines de Saint Étinne. Desde 2017, Lucas é bolsista no Laboratório de Engenharia Biomecânica, onde realizou seu trabalho de conclusão de curso focado no estudo de degradação de implantes mamários. Posteriormente realizou sua dissertação, também no laboratório, focado na análise de insertos acetabulares após uso em in vivo. Hoje é resposável pela execução das análises poliméricas do laboratório, além de colaborar no projeto do Centro Nacional de Explantes

 

Referência

[1]        L. K. de Azambuja, “Retrieval Analysis em insertos acetabulares de polietileno de ultra-alto peso molecular para próteses de quadril em um centro de saúde publico brasileiro,” Universidade Federal de Santa Catarina, 2020.

[2]        Orthoinfo, “Artroplastia total de quadril (Total Hip Replacement) – OrthoInfo – AAOS.” https://orthoinfo.aaos.org/pt/treatment/artroplastia-total-de-quadril-total-hip-replacement/ (accessed Mar. 28, 2019).

[3]        Orthoinfo, “Artroplastia total de joelho (Total Knee Replacement),” 2020. http://www.nhs.uk/news/2014/06June/Pages/hip-replacement-cement-linked-with-deaths.aspx.

[4]        F. Ansari et al., “Novel Damage Scoring Method for Evaluation of CoCr Humeral Head Surfaces,” vol. 57, no. 1209, p. 2012, 2012.

[5]        M. Schiefer, “Artroplastia (prótese) total do cotovelo.” http://especialistaombro.com.br/procedimentos/artroplastia-protese-total-do-cotovelo/ (accessed Aug. 17, 2021).

[6]        Orthoinfo, “Total Elbow Replacement – OrthoInfo – AAOS,” 2021. https://orthoinfo.aaos.org/en/treatment/total-elbow-replacement/ (accessed Aug. 18, 2021).

[7]        D. E. Coelho, “Estudo numérico e experimental da articulação do tornozelo.” 2014.

Nesses meses de julho e agosto, o mundo esteve voltado para as olimpíadas de Tokyo, assistindo performances atléticas que tentam romper os limites do corpo humano. Apesar de impressionante, esses esforços físicos cobram um preço no corpo do atleta e que até pouco tempo atrás, poderia significar o fim de sua carreira.

Como estudo da engenharia biomecânica se relaciona com esses atletas?

O estudo da engenharia biomecânica não se relaciona apenas ao desenvolvimento de próteses e implantes, mas também a técnicas cirúrgicas menos invasivas e mais confiáveis para melhor reabilitação do atleta. A exemplo, no início do século passado, um rompimento do ligamento cruzado podia representar o fim da carreira de um atleta, hoje após passar por um procedimento de reconstrução, o atleta pode retornar aos treinos em poucos meses.

Quais tipos de lesão um esportista pode estar exposto?

Acelerações e desacelerações abruptas, presente em esportes como futebol, tênis, dentre outros, tem tendência a lesionar as fibras musculares e consequentemente diminuindo a sustentação das articulações e assim gerando problemas de desgaste na articulação.

Outra lesão comum do futebol são as torções e rompimento dos ligamentos. O uso de chuteira com travas possibilita o atleta maior fixação ao chão, porém, ao mesmo tempo que isso traz vantagens quanto ao equilíbrio e agilidade, o mesmo impede que a rotação do quadril se transmita para a perna podendo causar uma torção do joelho ou do tornozelo.

Movimentos inadequados que ultrapassam o limite de rotação das articulações é outra forma de geração de lesão, presente em esportes como levantamento de peso e mais recentemente no Crossfit. Esses movimentos podem ocasionar em lesões no labrum e menisco. Em caso de vazamento de líquido lubrificante pode ocasionar em um desgaste da articulação.

Pessoas que decidem começar a correr por conta própria, geralmente não possuem o reforço muscular necessário para essa atividade. A falta deste reforço muscular pode acarretar em um carregamento cíclico do osso ou da articulação e por consequência uma fratura por estresse ou um desgaste de cartilagem. Uma lesão comum entre corredores amadores é a fratura de tíbia.

Além disso, esportes de alto impacto podem causar contusões ou fraturas. Um reforço muscular pode amortecer parte destes impactos, porém em algumas situações são imprevisíveis.

Quais esportes tem mais chances de lesão?

Em uma revisão sistemática realizada por Parkkari et al[1], o autor avaliou esportes com maior índice de lesão, contabilizando quantas lesões eram somadas após 1000 horas de atividade de todos os praticantes,  no entanto, o estudo não detalhou ou grau da lesão. Sendo assim lesões simples tem o mesmo impacto que lesão graves.

Squash (Taxa de lesão de 18.3 por 1000 horas)

A lesão mais frequente e que compromete por vezes com bastante significado a função ao atleta, é sem dúvida a epicondilite, vulgarmente mais conhecida por “cotovelo do tenista”. É a paradigmática lesão de sobrecarga e resulta da solicitação excessiva e repetitiva na sua inserção óssea e no tempo, dos músculos extensores dos dedos e do punho, particularmente durante o batimento da bola na raquete[2].

Judô (Taxa de lesão de 16.3 por 1000 horas)

No que se refere ao tipo de lesão da prática do judô a maior incidência são as de luxações 25,27%, lesões musculares 13,18 %, entorses 12,9 %, fraturas 12,9%, contusões 9,9% e tendinites 2,2 %, porém Carvalho 2015 analisou que a maior prevalência foi de entorse 36,3% seguida de ruptura 17,3 %, contusão 16,1 % e fratura 12,7%. O fator determinante do tipo de lesão, é, se o praticante está em pé ou em solo.[3]

 Basquetebol (Taxa de lesão de 9.1 por 1000 horas)

Um estudo realizado por Andreoli et al[4], revisou de 1999-2013 todas as cirurgias ortopédicas realizadas em atletas de basquete até 40 anos, atendidos no CETE – Centro de Traumato-Ortopedia do Esporte –UNIFESP, Seleção Brasileira (2003-2010) e clínica privada O procedimento cirúrgico na articulação do joelho foi a mais realizada (40%), sendo 60% reconstrução do ligamento cruzado anterior joelho, seguida da lesão meniscal 30% e da tendinite patelar com 10%, as principais afecções operadas. A segunda articulação mais operada foi a articulação do tornozelo e pé (25%), sendo as afecções mais submetidas a cirurgias: a  lesão ligamentar do tornozelo(45%), seguida da fratura do 5º metatarso (25%) e lesão do tendão do tendão de Aquiles (25%).

Futebol (Taxa de lesão de 7.8 por 1000 horas)

Estudo realizado por Simionato[5], afirma uma análise epidemiológica das lesões em atletas de futebol profissional do Sport Clube do Recife, constatou-se que em 49 lesões ocorridas em atletas participantes desta pesquisa, os membros inferiores obtiveram 75,51% de prevalência em relação às demais partes do corpo; nos membros inferiores, a coxa demonstrou uma incidência de 40,81%, seguida do joelho (16,31%) e do tornozelo (12,24%); outro dado interessante desta pesquisa foi em relação ao diagnóstico, onde as lesões musculares (51,02%) tiveram a maior freqüência, ganhando para as ligamentares (28,57%) e as por trauma direto (12,24%).

Abaixo, outros esportes e suas taxas de lesão.

Voleibol (Taxa de lesão de 7.0 por 1000 horas)

Karatê (Taxa de lesão de 6.7 por 1000 horas)

Tênis (Taxa de lesão de 4.7 por 1000 horas)

Aeróbico, Ginástica, Musculação (Taxa de lesão de 3.1 por 1000 horas)

Ciclismo (Taxa de 2.0 por 1000 horas)

Remo (Taxa de lesão de 1.5 por 1000 horas)

Natação (Taxa de lesão de 1.0 por 1000 horas).

Tratamentos

A engenharia biomecânica visa o aperfeiçoamento de técnicas cirúrgicas e desenvolvimento de próteses e implantes para melhorar o tratamento de lesões.

Reconstrução de ligamentos – Ligamento cruzado anterior

A primeira descrição de um reparo cirúrgico ligamentar de joelho ocorreu em 1903. O médico inglês A. W. Mayo Robson relatou um caso operado oito anos antes. Após uma queda, um mineiro de 41 anos sofria com queixas de instabilidade e fraqueza em seu joelho direito. Os dois ligamentos cruzados foram suturados em suas inserções femorais. Seis anos depois, o paciente estava bem, relatando seu joelho “perfeitamente forte”. Apesar do relato do médico que o joelho estava “perfeitamente forte” a técnica teve de evoluir quase 90 anos para alcançar o que entende-se hoje como padrão de cirurgia para reconstrução do ligamento cruzado anterior[6]. Hoje, a cirurgia é realizada de maneira artroscópica, pois é menos invasiva e realizada por pequenos cortes. A vantagem desta técnica menos invasiva inclui menos dores, menor tempo no hospital e também de recuperação. Atletas envolvidos em esportes de agilidade voltam à prática do esporte rapidamente com o devido acompanhamento, pós-cirúrgico que incluem, inicialmente repouso, fisioterapia, e musculação para o fortalecimento dos músculos ao redor do joelho. Em 95% dos casos cirúrgicos retomam suas atividades esportivas em seis a 9 meses.[7]

A técnica consiste em remoção do ligamento rompido e reaproveitamento da sessão intacta para realização do enxerto. Um canal é feito entre a cabeça tibial e o côndilo femoral. Através de canal é introduzido o enxerto suturado, esse tensionado e fixado através de parafusos com arruelas dentadas, ou botões de titânio, ou parafusos bioabsorviveis ou “amarra cachorro”.[8][9]

 

Fratura

O corpo humano tem capacidade de regeneração óssea, dependendo do grau de fratura e alinhamento, a simples imobilização é o suficiente. Porém, alguns casos podem exigir cirurgias, como de fratura ser exposta, ou que o alinhamento não pode ser feito de forma externa devido a devido a obstrução de um tendão ou que os músculos puxem e impeçam o alinhamento, fraturas muito próximas as articulações, ou das quais os fragmentos estão muito próximos a artérias ou nervos, ou ainda a qual deseja-se abreviar o tempo de recuperação do paciente. Nos casos cirúrgicos os fragmentos são fixados no lugar usando uma combinação de fios metálicos, pinos, parafusos, hastes e placas. Por exemplo, as placas metálicas podem ser moldadas conforme necessário e fixadas ao exterior do osso com parafusos. Barras metálicas podem ser inseridas a partir de uma extremidade do osso para o interior do osso (intramedulares). Essas ferragens são fabricadas em aço inoxidável, em liga metálica de alta resistência ou em titânio[10].

Lesões labrais e meniscais

São rupturas que ocorrem no labrum, região que retem o liquido sinovial, no quadril, ou no menisco, região cartiloginosa que quando lubrificada permite a rotação do joelho. Em caso de colisões ou até degeneração mecânica devido ao desequilíbrio do corpo o labrum ou o menicos pode apresentar lesões.

Os sintomas dessa lesão podem ser amenizados através de reforço muscular através de fisioterapia e implementação de analgésicos. Quando o tratamento não cirúrgico não surge efeito é feito uma cirurgia de sutura do labrum ou do menisco.

O labrum é suturado através da implantação de ancoras de fixação no quadril. O menisco por sua vez é suturado apenas com o uso de fio cirúrgico.

Recentemente fizemos uma postagem comentando sobre o estudo no LEBm de técnicas de sutura de menisco. Confira aqui.

Artroplastia total

Em casos de a artrose da articulação, alguns medicamentos podem ser implementados e tratamentos podem ser feitos, porém, dependendo da gravidade do caso, opta-se por uma artroplastia total da articulação.

De acordo com Siebert [11], há literatura suficiente disponível para sugerir que a participação segura em uma série de atividades esportivas é possível após a artroplastia de quadril. Geralmente, os esportes de baixo impacto são preferidos. Alguns argumentam que o carregamento adequado do implante e do estoque ósseo circundante são benéficos para a longevidade de implantes encravados bem fixados, enquanto melhoram a função do sistema músculo-esquelético como um todo. Esses benefícios superam os possíveis efeitos negativos, como o aumento do desgaste da superfície da articulação.

Como exemplo de pessoas que optaram pela artroplastia para manter a rotina esportiva, comentamos o caso do atleta amador Michael Rix. Michael começou a correr em 2004 e até 2014 estava participando de maratonas e provas de ironman, porém, o esforço repetitivo sobre a articulação lhe causou uma artrose e que levaria ao fim de sua vida esportiva. No entanto em 2015, ele se submeteu a uma cirurgia de artroplastia de quadril e 12 semanas após o procedimento já estava competindo em provas de triátlon de novo[12].

Outro exemplo do procedimento é Patty Lane, uma americana que praticou provas de endurance a vida toda e que após constatação de uma artrose pensou que sua vida esportiva também havia acabada. No entanto após o procedimento e seis meses de recuperação, Lane estava de pé novamente vencendo sua faixa etária em um triatlo de corrida de curta distância (natação de meia milha, bicicleta de 12,4 milhas, corrida de 3,1 milhas). Desde sua cirurgia, Lane competiu em mais de 20 corridas, incluindo a Maratona da Cidade de Nova York, uma ultramaratona e vários triatlos de distâncias variadas[13].

Sobre o autor

Lucas Kurth de Azambuja é Mestre e Engenheiro de Materiais, formado pela UFSC, especializado na área de polímeros. Também realizou intercâmbio para França na École Nationale d’ingénieurs de Saint-Étienne e estagiou na École de Mines de Saint Étinne. Desde 2017, Lucas é bolsista no Laboratório de Engenharia Biomecânica, onde realizou seu trabalho de conclusão de curso focado no estudo de degradação de implantes mamários. Posteriormente realizou sua dissertação, também no laboratório, focado na análise de insertos acetabulares após uso em in vivo. Hoje é resposável pela execução das análises poliméricas do laboratório, além de colaborar no projeto do Centro Nacional de Explantes.

 

 

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Refêrencias

[1]        J. Parkkari et al., “Active living and injury risk,” Int. J. Sports Med., vol. 25, no. 3, pp. 209–216, 2004, doi: 10.1055/s-2004-819935.

[2]        Movimento Nacional de Prevenção Das Lesões No Esporto, “STOP às Lesões no Desporto.” http://www.stoplesoesnodesporto.com/index.php?module=texts&smodule=list&id=884 (accessed Aug. 04, 2021).

[3]        J. R. De Oliveira et al., “PRINCIPAIS LESÕES DECORRENTES A PRÁTICA DE JUDÔ: UMA REVISÃO DA LITERATURA,” no. 2001, p. 6, 2017.

[4]        D. C. Andreoli, D. F. Cunha, D. C. E. Marques, D. B. Ejnisman, and D. M. Cohen, “Quais as lesões mais comuns no Basquete? Como foram tratadas? – Instituto do Atleta,” 2019. https://institutodoatleta.com.br/quais-as-lesoes-mais-comuns-no-basquete-como-foram-tratadas/ (accessed Aug. 04, 2021).

[5]        E. K. Simionato, “Lesões mais comuns em jogadores profissionais de futebol de campo,” EFDeportes.com, 2014. https://www.efdeportes.com/efd197/lesoes-mais-comuns-em-futebol.htm (accessed Aug. 04, 2021).

[6]        R. Angeli, “UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE CIRURGIA DISCIPLINA DE TRAUMATOLOGIA E ORTOPEDIA A HISTÓRIA DA CIRURGIA DE RECONSTRUÇÃO DO LIGAMENTO CRUZADO ANTERIOR DO JOELHO.”

[7]        A. Leonardi, “Cirurgia de reconstrução do ligamento cruzado anterior: período pós-operatório – ORTOPedia BR.” http://www.ortopediabr.com.br/reconstrucao-do-ligamento-cruzado-anterior/ (accessed Aug. 04, 2021).

[8]        C. De Cotis, “PASSO A PASSO DA TÉCNICA CIRURGICA ENDOBUTTON CL,” De Cotis, Cecília, 2015. https://slideplayer.com.br/slide/3161219/ (accessed Aug. 04, 2021).

[9]        W. Akl, M. Caravaggi, and C. Scalizzi, “Reconstrução artroscópica do ligamento cruzado anterior com uso dos tendões semitendíneo e grácil.,” Técnicas em Ortop., vol. 3, pp. 21–28, 2001.

[10]      D. Campagne, “Considerações gerais sobre fraturas,” 2021. https://www.msdmanuals.com/pt-br/casa/lesões-e-envenenamentos/fraturas/considerações-gerais-sobre-fraturas (accessed Aug. 04, 2021).

[11]      C. H. Siebert, “Hip replacement and return to sports,” Dtsch. Z. Sportmed., vol. 68, no. 5, pp. 111–114, 2017, doi: 10.5960/dzsm.2017.268.

[12] https://www.express.co.uk/life-style/health/690872/Athlete-Michael-Rix-triathlon-hip-implant-health

[13]      O. Ramirez, “Competition Continues for Team USA Triathlete After Hip Surgery at UK HealthCare | UKNow,” University of kentucky news, 2017. https://uknow.uky.edu/uk-healthcare/competition-continues-team-usa-triathlete-after-hip-surgery-uk-healthcare (accessed Aug. 04, 2021).

A Moldagem por Injeção consiste na injeção, sob condições de alta pressão, de materiais amolecidos induzidos por calor em uma cavidade de molde onde são modelados. As vantagens que o processo pode oferecer no desenvolvimento de medicamentos dizem respeito tanto aos custos de produção, quanto às características tecnológicas / biofarmacêuticas dos itens moldados.

Os principais determinantes do sucesso desta técnica na área farmacêutica estão relacionados à sua escalabilidade e patenteabilidade. Na verdade, a Moldagem por injeção é um processo cíclico potencialmente automatizado que pode ser facilmente transferido para a escala industrial pelo uso de equipamentos e moldes maiores. Um único ciclo de injeção pode durar poucos segundos e, em muitos casos, os moldes até possibilitam a produção simultânea de mais de uma unidade, auxiliando na redução do tempo de processo.

Além disso, as condições do processo tipicamente envolvidas, pressão e calor, reduzem a contaminação microbiana (autosterilização) e promovem interações fármaco-polímero com a possível formação de soluções sólidas ou dispersões. Como na técnica de Hot Melt Extrusion (HME), isso aumentaria a taxa de dissolução e, possivelmente, melhoraria a biodisponibilidade de drogas pouco solúveis.

O grande potencial da molagem por injeção para a produção de sistemas de liberação de medicamentos é demonstrado pela multiplicidade de patentes depositadas nos últimos dez anos, embora o número de produtos em estágio de desenvolvimento avançado ou já no mercado ainda seja limitado, portanto, ainda há espaço para melhorias e investigações [1].

Como funciona

A Moldagem por Injeção (MI) é uma técnica de fabricação rápida e versátil utilizada na indústria de plásticos para produzir objetos com diferentes tamanhos, formas e, se necessário, muitos detalhes [1]. O processo de MI é realizado em equipamentos apropriados que geralmente consistem em duas partes: a unidade de plastificação/injeção e a unidade de fechamento (Figura 1) [2].

O elemento terminal da máquina de injeção é o molde. É geralmente composto de duas metades que se combinam para formar uma cavidade definida de forma 3D que forma as superfícies externas do objeto moldado. Também é possível projetar moldes com várias cavidades para produzir, dentro de um mesmo ciclo, mais de uma unidade. Uma parte do molde é montada em uma placa fixa, enquanto a outra é móvel, permitindo assim que as duas metades sejam combinadas (molde fechado) ou desacopladas (molde aberto). A unidade de fixação mantém o molde fechado durante a injeção. É necessária uma força de fechamento que exceda a pressão de injeção para evitar que o molde se abra enquanto o material está sendo injetado e para reter a pressão da cavidade. A temperatura do molde é controlada por um sistema de resfriamento que normalmente utiliza água como fluido circulante. Após a injeção, o fundido resfria no molde e, quando suficientemente solidificado, pode ser ejetado por pinos localizados na metade móvel do molde [1].

A Moldagem por injeção é um processo cíclico e possui estágios [3] (figura 2). Ciclo de injeção é o intervalo total de tempo entre o instante em que o molde se fecha durante um ciclo e o período correspondente em que ele se encerra no ciclo seguinte.  O ciclo da máquina é a soma do tempo para injeção, do tempo para resfriar a peça injetada, e do tempo de abertura e fechamento do molde [2].

• Temperatura da massa plástica: Para que o polímero preencha a cavidade do molde é necessário que sua viscosidade seja reduzida até um valor ideal, determinado pelas dimensões dos canais de injeção, espessura da peça, e pressão disponível. Esta diminuição de viscosidade é obtida através do aumento no calor transmitido ao polímero diretamente pelas resistências de aquecimento do cilindro.
• Pressão de injeção: é a pressão com que o material é injetado no molde. A pressão de injeção a ser adotada depende da espessura de seção da moldagem e da facilidade de fluxo do material usado.
• Pressão de recalque: é a pressão que atua dentro do tempo de recalque. Essa operação é realizada no processo de moldagem plástica para garantir que todas as cavidades do molde sejam completamente preenchidas.
• Velocidade de rotação do parafuso: influencia a temperatura de massa devido o atrito. Quanto maior for seu valor, maior será a velocidade de escoamento do material pela cavidade, consequentemente, maior a taxa de cisalhamento.
• Temperatura do cilindro de aquecimento: influencia na temperatura da massa. As zonas de aquecimento do cilindro servem para controlar a temperatura, sendo compostas de resistências elétricas que fornecem calor para compensar as perdas de calor do cilindro para o ambiente.

Polímeros mais utilizados em dispositivos médicos

Por causa da ampla gama de polímeros disponíveis, os componentes básicos  podem ser escolhidos levando-se em consideração diversos aspectos, como o equipamento, o tempo e os custos do processo, bem como as características que os produtos moldados devem apresentar em função de sua aplicação final. Uma melhoria nas características do produto pode envolver o uso de componentes extras, às vezes muito caros e/ou com processabilidade crítica. Portanto, a formulação deve equilibrar todos os aspectos [1].

Existem muitos outros polímeros usados ​​na aplicação de dispositivos médicos além dos listados na tabela 1 e mais estão sendo desenvolvidos e usados a ​​todo tempo [6].

Tabela 1 – Polímeros mais utilizados em dispositivos médicos.

Polímero	Abreviação
Polietileno de alta densidade	PEAD
Polipropileno	PP
Poliestireno	PS
Polietileno tereftalato	PET
Poliácido láctico	PLA
Policarbonato	PC
Policloreto de vinila	PVC
Polietersulfona	PES
Polimetilmetacrilato	PMMA
Poli (ácido Iáctico-co-glicólico)	PLGA
Polisulfona	PSU
Poli(éter-éter-cetona)	PEEK
Poliuretano termoplástico	TPU
Policaprolactona	PCL

Fonte: Adaptada de McKEEN (2014).

Os custos e investimentos na fabricação

Existem poucos produtos de dispositivos médicos na indústria que possuem um baixo custo do material e do produto final, a fim de ser um produto viável. A ideia é levar esse custo como um investimento a longo prazo de uma ferramenta, visto que haverá um retorno significativo tanto pela qualidade, quanto pela eficiência do resultado. Se, por  exemplo, utilizar um material com propriedades de temperatura mais altas, o tempo que leva para esterilizar o produto pode ser reduzido usando uma temperatura de  esterilização mais alta e não afetar qualquer outro aspecto do produto, isso pode ser uma opção muito favorável. O período de tempo para esterilizar e fabricar o produto seria reduzido e a economia de custos seria significativa [7].

Qualquer material que pode ser oferecido a um fabricante de dispositivos que tem potencial para reduzir o custo de fabricação pode trazer uma vantagem para esse produto. Pode ser tão simples quanto uma injeção de mais fácil moldabilidade ou tempos de ciclo mais rápidos; tudo isso seria considerado um valioso investimento para qualificar um novo material para uso em uma produção de alto volume de longo prazo [7].

Sobre a autora

Cristiane Nayuni Wada é Mestre e Engenheira de Materiais formada pela Universidade Estadual de São Paulo e atualmente é aluna de Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais. Sua tese foca no desenvolvimento de implantes drug delivery para tratamento de câncer.
Para saber mais informações clique aqui.

Veja outros artigos escritos por Cristiane:

APLICAÇÕES DE SISTEMAS DE LIBERAÇÃO DE FÁRMACOS IMPLANTÁVEIS

 

REFERÊNCIAS

[1] ZEMA L., et al. Injection Molding and its application to drug delivery. Journal of Controlled Release, v. 159, p. 324–331, 2012.

[2] HARADA, J. Moldes para injeção de termoplásticos. Artliber, 2004.

[3] FERNANDES, C. et al. Modeling and Optimization of the Injection-Molding Process: A Review. Advances in Polymer Technology, v. 37, n. 2, p. 429–449, 2016.

[4] CAVALHEIRO, A. Z. Influência dos parâmetros de moldagem na estrutura e propriedades de peças de paredes espessas e finas de polipropileno isotático injetadas em moldes-protótipo fabricados por vazamento de resina epóxi. tese de doutorado. Universidade federal de santa catarina. Florianópolis. 2007.

[5] GALDAMEZ, E. V. C.; CARPINETTI, L. C. R. Aplicação das técnicas de planejamento e análise de experimentos no processo de injeção plástica. Gestão & Produção, v. 11, n. 1, p. 121–134, 2004.

[6] MCKEEN, L. W. Plastics Used in Medical Devices. Handbook of Polymer Applications in Medicine and Medical Devices, chapter 3, p. 21-53, 2014.

[7] CZUBA, L. Application of plastics in medical devices and equipment. handbook of polymer applications in medicine and medical devices, chapter 2, p. 9-19, 2014.

Reafirmando o compromisso do LEBm/HU-UFSC para a melhoria das técnicas cirúrgicas e da qualidade dos dispositivos médicos implantáveis, foram iniciados hoje os experimentos biomecânicos para avaliar técnicas de sutura de menisco desenvolvidas pelo Dr. José Leonardo Rocha de Farias (INTO/MS).

 

Dr. José Leonardo Rocha de Faria é ortopedista e traumatologista especializado em cirurgia do joelho. Fez sua formação em ortopedia e cirurgia do joelho no Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia – INTO/MS, junto ao serviço de cirurgia do joelho, o qual realiza cerca de 30 a 40 cirurgias do joelho semanalmente.

O projeto em parceria com o LEBm reside na análise biomecânica comparativa de dois tipos de sutura meniscal: continua x inside-out.

A técnica da sutura continua foi desenvolvida pelo Dr. José Leonardo Rocha de Farias e grupo de pesquisa envolvendo o INTO/MS, LEBm/HU-UFSC, Twin Cities Orthopaedics, University of Minnesota Medical School, Faculdade de Ciências Médicas da Universidade Estadual do Rio de Janeiro e Hospital das Clinicas de Ribeirão Preto. A descrição da técnica pode ser vista no artigo científico publicado na Arthroscopy Techniques em jun/2021:

“Continuous Meniscal Suture in Radial Meniscal Tear: The Hourglass Technique” (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221262872100116X).

Abaixo segue vídeo do ensaio biomecânico do menisco suturado

PRINCIPAIS APLICAÇÕES

Nas últimas décadas, o surgimento de produtos farmacêuticos modernos e o grande crescimento da indústria de biotecnologia revolucionaram a abordagem para o desenvolvimento dos sistemas de “drug delivery”. Estudos e a fabricação de implantes com formulações complexas que controlam a taxa e o período de entrega de medicamentos e, em áreas específicas do corpo para tratamento têm se tornado cada vez mais comum [1]. A Progestasert® é um exemplo de produto no mercado, um implante intrauterino contendo progesterona para uso contraceptivo, que foi lançado pela empresa americana Alza. Outro implante contraceptivo subdérmico comercializado no Brasil é o Implanon®. Sua ação dura por até 3 anos, sendo fácil de inserir e de remover. Outro exemplo é o Zoladex LA® é um implante subcutâneo para controle do câncer de próstata, contendo o fármaco acetato de goserelina disperso em uma matriz de PLGA que, após controlar a liberação do fármaco por 3 meses, é biodegradada e eliminada do organismo. A pastilha de Gliadel® é utilizada no tratamento quimioterápico e implantada no cérebro na cavidade formada após a remoção cirúrgica de um glioma maligno [2].

SISTEMAS DE LIBERAÇÃO DE FÁRMACOS

Na liberação convencional, a cada dose aplicada o fármaco é absorvido de uma vez, o que provoca picos de concentração, e pode ocorrer a extrapolação ao atingir um nível tóxico. Outra desvantagem da liberação convencional seria a necessidade de administrar mais de um comprimido por dia, o que reduz a adesão ao tratamento. Já na liberação controlada a curva está sempre dentro da faixa terapêutica, assim o fármaco é liberado de forma gradual e promove-se uma maior eficácia no tratamento, evitando que níveis tóxicos sejam alcançados, assim como muitos efeitos colaterais [3].

VANTAGENS E DESVANTAGENS

A principal vantagem desses sistemas inclui a entrega local direcionada da droga a uma taxa constante e predeterminada, minimizando assim a dose necessária e os efeitos colaterais potenciais, enquanto melhora a eficácia terapêutica. Há diversos tipos de mecanismos de liberação de fármaco disponíveis atualmente, mas o sistema de matriz polimérica e o sistema de reservatório são os mais comuns. O desenvolvimento dos dispositivos iniciou-se com o uso de polímeros não biodegradáveis, que dependem do processo de difusão, e subsequentemente progrediu-se  para o uso de polímeros biodegradáveis [4].

Um foco principal da pesquisa relacionada a medicamentos tem sido a síntese e descoberta de agentes farmacologicamente ativos potentes para gerenciar, tratar ou curar doenças. No entanto, é aparente que o benefício terapêutico e a potência de um fármaco não estão diretamente correlacionados; em vez disso, está ligado ao método de formulação e distribuição do medicamento no corpo. O modo de administração afeta vários fatores que contribuem para a eficácia terapêutica, incluindo farmacocinética, distribuição, captação e metabolismo celular, excreção e depuração, bem como toxicidade. Além disso, os medicamentos podem perder sua atividade farmacológica devido a alterações em fatores ambientais, como umidade , temperatura e pH, que podem ocorrer no corpo ou durante o armazenamento. À medida que a indústria de biotecnologia continua a desenvolver novas classes de biofármacos, é necessário melhorar a compreensão fundamental de como a entrega de medicamentos afeta a segurança e a eficácia, juntamente com novas tecnologias de entrega. No entanto, a entrega de medicamentos continua a ser um desafio importante, incluindo nosso conhecimento limitado das barreiras biológicas que limitam a distribuição de drogas. Essas necessidades e limitações não atendidas deram origem a esforços consideráveis de pesquisa voltados para o design, implementação e tradução de biomateriais para entrega de medicamentos. [5,6].

BIOMATERIAIS

Além de comprimidos e injeções, os biomateriais foram desenvolvidos para administrar fármacos em uma variedade de outras maneiras. Os biomateriais têm melhorado a entrega de fármacos por vias orais e injetáveis, os modos mais comuns de administração de medicamentos, ao mesmo tempo em que se cria novos caminhos para a entrega de fármacos, incluindo vias pulmonar, transdérmica, ocular e nasal. Cada rota tem suas próprias vantagens e limitações, exigindo que o design de biomateriais seja exclusivamente adequado para administração do medicamento à via de administração pretendida [5].

Para superar as desvantagens de implantes não biodegradáveis, sistemas biodegradáveis, com base em polímeros, tais como poli (ácido láctico) (PLA), poli (ácido láctico-co-glicólico) (PLGA), poli (caprolactona) (PCL) ou suas variantes de copolímero em bloco com outros polímeros foram desenvolvidos. Uma grande vantagem dos sistemas biodegradáveis é que os polímeros biocompatíveis usados ​​para fabricar esses sistemas são absorvidos ou excretados pelo corpo [4].

SOBRE A AUTORA

 Cristiane Nayuni Wada é Mestre e Engenheira de Materiais formada pela Universidade Estadual de São Paulo e atualmente é aluna de Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais. Sua tese foca no desenvolvimento de implantes drug delivery para tratamento de câncer.
Para saber mais informações clique aqui

 

 

 

REFERÊNCIAS

[1] DEL VALLE, E. M. M.; GALÁN, M. A.; CARBONELL, R. G. Drug delivery technologies: The way forward in the new decade. Industrial and Engineering Chemistry Research, v. 48, n. 5, p. 2475–2486, 2009.

[2] VILLANOVA J. C. O. et al.  Aplicações Farmacêuticas de Polímeros. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 20, nº 1, p. 51-64, 2010.

[3] RODRIGUES,  P. O; SILVA, M. A. S. S. Avaliação in vitro de medicamentos de liberação controlada: aplicação de métodos estatísticos, modelos dependentes e independentes de análise. 2005.

[4] KUMAR, A; PILLAI, J. Implantable drug delivery systems: An overview. Nanostructures for the Engineering of Cells, Tissues and Organs. Chapter 13, p. 473-511,2018.

[5] FENTON O. S. et al. Advances in Biomaterials for Drug Delivery. Adv. Mater, v. 30, p. 1-29, 2018.

[6] SENAPATI, S. et al. Controlled drug delivery vehicles for cancer treatment and their performance. Signal Transduction and Targeted Therapy. p. 1-19, 2018.

Para finalizar nossa série de postagens sobre osseointegração, hoje abordaremos como podemos analisar e determinar a rugosidade de uma superfície de um implante e saber se ela está de acordo com as melhores práticas estudadas.

Se você perdeu as últimas duas postagens sobre o assunto, seria interessante conferir.

OSSEOINTEGRAÇÃO PARTE I: HISTÓRIA, FUNDAMENTOS E EFEITOS DE INTERFACE

OSSEOINTEGRAÇÃO PARTE II: COMO A RUGOSIDADE DO IMPLANTE INFLUENCIA NA ADESÃO CELULAR

 Os métodos de análise da topografia de materiais metálicos modificados, especialmente titânio, consistem em usar a informação da oscilação do perfil da superfície em valores médios que podem ser interpretados em função do objeto de estudo. Existem três grandes grupos de instrumentos que fornecem informações quantitativas e qualitativas para avaliação topográfica da superfície e estão divididos em perfilômetros de contato mecânico, instrumentos ópticos e microscópios de varredura.

Perfilômetros de contato mecânico

O perfilômetro ou o rugosímetro mecânicos são os dispositivos de mensuração mais utilizados e são compostos por uma agulha de diamante apoiada em um cantiléver que varre a superfície da amostra na direção horizontal. A oscilação do cantiléver registra no eixo vertical o perfil da superfície em modo digital ou analógico, originando gráficos para análise. A característica da agulha de diamante acaba por influenciar a medida dependendo do raio e do ângulo da ponta.

Na pesquisa com implantes de titânio, os rugosímetros de contato são utilizados para avaliar implantes cilíndricos e amostras planas e também para medir rugosidade de implantes ortopédicos removidos do leito cirúrgico. O desenho do implante pode determinar que tipo de instrumento é o mais adequado e onde a medida pode ser feita. Discos e cilindros são bem avaliados por rugosímetros de contato, enquanto apenas algumas partes de implantes na forma de parafuso pode ser avaliadas por estes métodos.

 

Instrumentos ópticos

Os instrumentos ópticos são interessantes pelo fato de não danificar a superfície de materiais moles e vulneráveis, além de ser um método mais rápido e de fornecer melhor resolução de que os rugosímetros de contato mecânico. Dentre as possibilidades destacam-se a microscopia de varredura confocal a laser (MCL) e a microscopia de força atômica (MFA). A microscopia de força atômica utiliza uma ponta de dimensões que varia de 6 a 60 nanômetros a pressão e velocidade constantes. Tem como limitações a área de mensuração reduzida no sentido vertical máximo de 60 µm, que pode ser muito pequeno para determinadas superfícies de implantes.

Microscopia eletrônica de varredura

Uma forma mais versátil de análise qualitativa da topografia do material é através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ao utilizar um feixe de elétrons de alta energia (feixe primário), o equipamento permite a obtenção de imagens com aparência tridimensional e com elevada resolução da superfície. Após incidir na amostra, o feixe primário gera sinais diferentes que são, por sua vez, captados por detectores diferentes. Dentre os sinais obtidos, os mais utilizados para o registro de imagens são provenientes dos elétrons secundários ou dos elétrons retroespalhados. Os elétrons secundários possuem energia inferior a 50 eV e o contraste na imagem é dado pela topografia da amostra. Por outro lado, os elétrons retroespalhados são os responsáveis pela formação do contraste em função do número atômico dos elementos químicos presentes na amostra.

 

Parâmetros de medição

Quando medido por um rugosímetro, devem ser levados em consideração os seguintes parâmetros de rugosidade: Ra – Desvio médio aritmético. Média aritmética dos valores absolutos das ordenadas do perfil efetivo em relação à linha média em um comprimento de amostragem. – Ry – Altura máxima das irregularidades. Distância entre duas linhas paralelas à linha média e que tangenciam a saliência mais pronunciada e a reentrância mais profunda, medida no comprimento de 27 picos – Rz – Altura das irregularidades de dez pontos de acordo com ISO 3274:1996. Li – Definida como a diferença entre o valor médio das ordenadas dos cinco pontos mais salientes e o valor médio das ordenadas dos cinco pontos mais reentrantes, medidos a partir de uma linha paralela à linha média, não interceptando o perfil, e no comprimento da amostragem. – Sm – Espaçamento médio das irregularidades. É definido pela norma ISO 4287/1 como o valor médio do espaçamento das irregularidades dentro de um comprimento de amostragem. As variáveis são demonstradas na Figura 4.

 

Conclusão

Com essa postagem concluímos nossa série sobre osseointegração, fica de novo o convite para acessar os post anteriores

OSSEOINTEGRAÇÃO PARTE I: HISTÓRIA, FUNDAMENTOS E EFEITOS DE INTERFACE

OSSEOINTEGRAÇÃO PARTE II: COMO A RUGOSIDADE DO IMPLANTE INFLUENCIA NA ADESÃO CELULAR

Além disso, na nossa página temos diversos outros conteúdos sobre biomecânica que podem lhe interessar.

lebm-hu.paginas.ufsc.br/noticias/

Sobre o Autor

Lucas Kurth de Azambuja é Mestre e Engenheiro de Materiais, formado pela UFSC, especializado na área de polímeros. Também realizou intercâmbio para França na École Nationale d’ingénieurs de Saint-Étienne e estagiou na École de Mines de Saint Étinne. Desde 2017, Lucas é bolsista no Laboratório de Engenharia Biomecânica, onde realizou seu trabalho de conclusão de curso focado no estudo de degradação de implantes mamários. Posteriormente realizou sua dissertação, também no laboratório, focado na análise de insertos acetabulares após uso em in vivo. Hoje é resposável pela execução das análises poliméricas do laboratório, além de colaborar no projeto do Centro Nacional de Explantes.

 

17/03/2021

Prof. Gerhard Holzapfel  participa de defesa de exame de qualificação de doutorado de aluno do grupo LEBm. O professor Holzapfel (Institute of Biomechanics of the Technische Universität Graz (TUGraz) –  Austria) é reconhecido com um dos maiores pesquisadores da atualidade na área de biomecânica de tecidos biológicos e está atuando em cooperação com o Professor Alberto Fancello (GRANTE e LEBm) na tese do M. Misael Dalbosco  entitulada “Multiscale numerical investigation on the pathogenesis of abdominal aortic aneurysms “. A defesa contou ainda com a participação dos Professores Rogério Marczak (UFRGS) e Pablo Blanco (LNCC), tendo sido presidida pelo Prof. Rodrigo Roesler, coordenador do LEBm/UFSC. O principal objetivo da pesquisa é: fornecer uma melhor compreensão da patogênese (ou seja, formação e progressão) dos aneurismas da aorta abdominal (AAAs) para apoiar o desenvolvimento de critérios mais refinados para intervenção cirúrgica