O uso de biomateriais poliméricos na área médica
O que são e como surgiram os biomateriais?
Os biomateriais são usados há muito tempo, desde a História Antiga, quando era necessário substituir ou auxiliar alguma parte do corpo humano na sua função. Há registros da substituição óssea por madeira no Antigo Egito, por exemplo. Um outro exemplo são os substitutos de dentes, feitos de conchas, pelos antigos Maias (600 a.C)
Nos períodos mais antigos, quando não havia conhecimento algum sobre esses materiais, tudo era feito por tentativa e erro a partir do que era possível analisar através das observações sobre dos materiais.
Ao longo dos últimos anos, o termo biomaterial vem sendo definido de diversas formas por diversos autores. Biomateriais são os materiais que são capazes de realizar alguma função no corpo humano, a fim de auxiliar nas recuperações ou desempenhar a função de algum órgão/sistema comprometido. Uma característica imprescindível de um biomaterial é sua aceitação pelo corpo humano, sendo compatível com o funcionamento do mesmo – esse processo é chamado de biocompatibilidade.
Cuidados com biomateriais
A biocompatibilidade engloba toda interação entre o material em questão e a parte biológica envolvida com o corpo humano. Nesse processo, muito se estuda sobre essa interação e as possíveis reações biológicas ao entrar em contato com um material.
Implante odontológico (titânio para a sustentação e e cerâmica para a aparência)
Além disso, é importante compreender que existe uma gama de procedimentos que vão desde identificar a necessidade do uso de um biomaterial até o uso clínico propriamente dito. Esses procedimentos são:
- Identificação do problema;
- Verificação da viabilidade do uso (custo, durabilidade, procedimento de implementação);
- Estudo do material em questão (propriedades mecânicas,biocompatibilidade, toxidade);
- Testes e questões regulatórias (testes clínicos e pré-aprovação do mercado).
Mesmo com tantos pontos de atenção para a criação e utilização de biomateriais para o corpo humano, essa classe pode desempenhar funções com eficiência nas mais variadas áreas médicas, como:
- Tratamento de lesões;
- Ortopedia;
- Cardiologia e angiologia (vasos);
- Odontologia;
- Oftalmologia e;
- Constituições de tecidos (Engenharia tecidual).
Mas, de quais materiais o biomaterial é feito?
Os biomateriais podem ser feitos de todas as classes de materiais que temos, são elas: cerâmicas, polímeros, metais e compósitos (junção de dois ou mais tipos de materiais a fim de obter novas propriedades), além dos materiais naturais (encontrados na natureza). Devido à essa variedade, os biomateriais podem ser apresentados em diferentes formas, como adesivos, géis, blendas, espumas, fibras, discos, membranas, dentre outros.
Prótese majoritariamente metálica para mãos e braço
Os metais costumam ser utilizados em aplicações que são submetidas a grandes forças mecânicas, como hastes femorais, implantes dentários e bandeja tibial. Ligas de Titânio, de Cobalto-Cromo, Aços Inox e alguns metais raros estão entre os principais representantes dessa classe na área médica.
Os biomateriais cerâmicos são usados para promover a regeneração óssea por conterem minerais, como é o caso da hidroxiapatita, Bio-Oss® e o Bioglass®. Embora apresentem boa estabilidade química e resistência à corrosão, sua fragilidade impede a aplicação em situações de alta tensão. Alumina, fosfato de cálcio e zircônia são representantes das cerâmicas em diversas aplicações biomédicas.
Biomateriais Poliméricos
Já os polímeros apresentam boa biocompatibilidade, flexibilidade e biodegradação que gera produtos atóxicos, além de baixo custo e fácil processabilidade. Em decorrência da ampla variedade de arranjos estruturais e composições, são os mais versáteis. São usados em diversos sistemas e tecidos, ceratopróteses córneas, fibras musculares de polímeros condutores e tubos guias para nervos.
O PVC é um dos polímeros mais utilizados no meio médico, abrangendo cerca de 40% de todos os materiais poliméricos utilizados nessa área. Seu amplo uso é justificado pela sua transparência, fácil esterilização e inércia. Outro exemplo é o poli(HEMA), um hidrogel utilizado para a confecção de lentes de contato e para liberação de fármacos. Sua transparência, estabilidade, permeabilidade a oxigênio e absorção de água facilitam sua utilização nessas aplicações.
Hidrogéis
Os hidrogéis também são usados como bioadesivos, suporte para crescimento celular, biossensores e curativos. Este último sendo muito utilizado para tratamento de queimaduras por ser impermeável à bactérias, aderir bem à pele mas não ao ferimento, flexibilidade e transparência, características que permitem um bom tratamento fisioterapêutico e monitoramento da lesão.
Polímeros sintéticos
Polímeros sintéticos apresentam boas propriedades funcionais, porém costumam liberar subprodutos tóxicos na sua degradação. É o caso do PET, utilizado para suturas e enxertos vasculares, que exige um tratamento e limpeza especiais.
Órtese polimérica para apoio ósseo
Polímeros naturais
Polímeros naturais são abundastes, biocompatíveis e não-tóxicos. Por serem obtidos de fontes renováveis, apresentam grande vantagem competitiva, embora sua purificação seja um desafio complexo. São muito utilizados para a liberação de fármacos e tratamento de feridas, já que se assemelham com a matriz extracelular e estimular a cicatrização. Nessa classe, além de proteínas como colágeno e albumina, destaca-se a fibroína da seda, que há séculos é usada como sutura devido á sua resistência e biocompatibilidade. Sua alta resistência a micro-organismos, permeabilidade a oxigênio e redução da atividade inflamatória a transformaram em um objeto de estudo. Pode ser processada na forma de géis, filmes e esponjas, o que possibilitaria aplicações em lentes, matrizes de imobilização enzimática e scaffolds (engenharia de tecidos).
Compósitos
Os polímeros também estão presentes em compósitos biomédicos, como em aplicações ósseas em conjunto com biovidro e hidroxiapatita, permitindo uma alta biocompatibilidade e semelhança nas propriedades mecânicas da estrutura óssea original.
Em conjunto com partículas de prata, biomateriais poliméricos são utilizados na prevenção de infecções devido à capacidade antimicrobiana do metal. Esse compósito é muito utilizado em cateteres.
Mercado e Pesquisa
O mercado global de biomateriais vem crescendo excessivamente nos últimos anos, isso devido a demanda desses materiais e ao estudo crescente nessa área, que vem proporcionando melhores aplicações e respostas mais assertivas.
Falando-se ainda num contexto global, o setor que mais se destaca dentro do universo dos biomateriais, é o setor de implantes ortopédicos, seguido do de aplicações cardiovasculares.
Para explicar o crescimento desse mercado tão amplo, podemos citar motivos como envelhecimento da população, aumento do poder aquisitivo em países em desenvolvimento e também a capacidade mais assertiva em possíveis doenças que antes não eram tratadas, graças a estudos e pesquisas extensas nessa área.
Com os biomateriais ganhando esse espaço cada vez mais amplo na economia, espera-se que o número de novos biomateriais e com novas aplicações cresça nos próximos anos, podendo até mesmo mudar a maneira com que encaramos a medicina.
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