Cientistas modificaram uma pistola de cola quente para imprimir em 3D um material que pode reparar fraturas em ossos.
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Fonte: LiveScience (Traduzido para o Português)
O dispositivo, que por enquanto só foi testado em coelhos, seria particularmente útil para consertar fraturas irregulares durante a cirurgia, afirmam os pesquisadores.
“Até onde sei, não há praticamente nenhum exemplo anterior de aplicação da tecnologia diretamente como um substituto do osso”, segundo o coautor do estudo, Jung Seung Lee, engenheiro biomédico da Universidade Sungkyunkwan, na Córeia do Sul, em um e-mail para a LiveScience. “Isto torna a aproximação única e diferente dos métodos convencionais.”
Tipicamente, grandes fraturas ou defeitos em ossos requerem enxerto ósseo e o uso de fixador metálico, como um pino ou uma placa, para sustentar o osso quebrado enquanto este se cura. Porém, como o formato dos implantes não é específico para a fratura do paciente, isto pode acarretar em um mal alinhamento e comprometer a estabilidade do osso.
Estudos anteriores mostraram que é possível fazer enxertos ósseos personalizados para cada paciente, porém, requer tempo e esforço consideráveis para fazê-los, impendindo-os de serem usados durante a cirurgia.
Agora, em um estudo publicado nesta sexta-feira, no jornal Device, Lee e seus colegas detalharam o novo método de imprimir em 3D um substituto para o osso diretamente na fratura, usando uma pistola de cola quente. Na pesquisa, eles testaram com sucesso a tecnologia em coelhos com fratura nas pernas.
A impressão 3D básica geralmente usa um filamento plástico e flexível, que é aquecido e esculpido na forma desejada. Mas Lee e seus colegas criaram um filamento composto de dois materiais: policaprolactona (PCL), que foi usado em estudos anteriores, para criar estruturas ósseas biodegradáveis e hidroxiapatita (HA), uma forma mineral do cálcio importante para a estrutura óssea. Também, incorporaram 2 antibióticos no filamento para impedir infecção, estes medicamentos se difundem lentamente para fora do filamento por várias semanas.
Usando uma pistola de cola quente modificada, para extrudar o filamento a base de cálcio a baixa temperatura, os pesquisadores criaram pequenas formas que se resfriam até a temperatura corporal dentro de 40 segundos. A equipe foi capaz de imprimir em 3D enxertos ósseos diretamente nas fraturas e defeitos, durantes as cirurgias em coelhos de laboratórios.
Os pesquisadores testaram enxertos ósseos impressos em 3D em coelhos brancos da Nova Zelândia (Oryctolagus cuniculus). Eles reforçaram as fraturas com placas de metal e parafusos. Então, preencheram os defeitos ósseos dos coelhos com o filamento especial semelhante ao osso ou com cimento ósseo tradicional e acompanharam o progresso dos coelhos por mais de 12 semanas.
Os coelhos com o novo tratamento de fraturas tiveram um melhor desempenho, incluindo melhor formação de tecido ósseo e crescimento mais denso do osso por mais de 3 meses, em comparação com os coelhos que receberam tratamento tradicional. No final do estudo, a equipe notou que o material ósseo experimental degradou por volta de 10%.
