Post on 08-Jan-2016
description
LABIOMEC
O uso de biomateriais cermicos e polimricos em implantes com auxlio da prototipagem rpida
Ceclia Amlia de Carvalho Zavaglia Departamento de Engenharia de MateriaisFEM-UNICAMP
LABIOMEC
LABIOMECSumrio da ApresentaoLabiomecEquipeAtividades principais dentro do INCT Prototipagem rpida auxiliando o preenchimento de defeitos crnio-faciaisFuturo
LABIOMEC
LABIOMECLABIOMECLaboratrio de Biomateriais e Biomecnicada Faculdade de Engenharia Mecnica da UNICAMPPrincipais linhas de pesquisa:BiomateriaisBiomecnica
LABIOMEC
LABIOMECBiomateriaisDesenvolvimento e caracterizao de biomateriais Biomateriais metlicos (ligas de titnio) ( parceria com CTA)Biomateriais cermicos (biocermicas): hidroxiapatita -TCP e cimentos de fosfato de clcio ( parceria com UFRGS)Biomateriais polimricos: hidrogis (pHEMA e PVAl) e polmeros bioreabsorvveis (PGA, PLLA, PLGA, PCL); blendas e compsitos ( parcerias com PUC SP, FCM e FEQ)
LABIOMEC
LABIOMECBiomateriaisRecobrimentos cermicos: carbono tipo diamante, dixido de titnio e hidroxiapatita ( parceria com IFWG)Suportes porosos para engenharia de tecidos ( parceria com FCM, EESC-USP)Prototipagem rpida aplicada aos biomateriais ( parceria com CTI)Avaliao biolgica in vitro e in vivo( parcerias com Sobrapar, FCM e UNIFESP)Avaliao de implantes ortopdicos (Participante da Rede Multicntrica de Avaliao de Implantes Ortopdicos - REMATO)
LABIOMEC
LABIOMECBiomecnica
Sistemas de reteno para crianas em veculos
Ergonomia e segurana dos acentos infantis
LABIOMEC
Labiomec
Labiomec
Labiomec
LabiomecLABIOMEC
LABIOMEC
LABIOMEC
Equipe
LABIOMEC
LABIOMECEquipe: professores da FEM
Nome Formaorea de atuaoCeclia ZavagliaEng. materiaisBiocermicasCelso ArrudaEng. mecnicoCimentos de fosfato de clcioMarcos dAvilaEng. materiaisPolmeros( processamento)
LABIOMEC
LABIOMECEquipe: pos- doutorandos
Nome Formaorea de atuaoCarmo R.P. LimaEng. mecnicoLigas de titnio( caracterizao)Cristiane B. UlbrichEng. mecnicaPrototipagem rpidaElisabete S. SanchezQumicaPolmeros(processamento e caracterizao )
LABIOMEC
LABIOMECEquipe: doutorandos
Nome Formaorea de atuaoChristiane L. SalgadoDentista Polmeros bioreab. para engenharia de tecidos sseos ( concluindo)Mariana MotisukeEng. qumicaCimentos de fosfato de clcio ( concluindo)Cludio C. CarvalhoMdico e eng. Mec.Dispositivos para liberao de fat. de crescimento sseo ( concluindo)
Leonardo RodriguesTecnlogo mecnicoCompsitos nanoestruturados cermica-cermica ( iniciando)
LABIOMEC
LABIOMECEquipe: mestrandos em fase de concluso
NomeFormaorea de atuaoCarlos H. VillelaDentistaProtocolo tridimen-sional para o diagnstico de assimetria facialGisela MartinezDentistaScaffolds de compsitos HA-TiO2Lonet LimaQumicaFalhas em instrumentao cirrgica
LABIOMEC
LABIOMECEquipe: mestrandos iniciando
NomeFormaorea de atuaoHugo A. CardosoEng. Mec.Desenvolvimento e Caracterizao de Cimento de Alfa-TCP com Reagentes Obtidos em LaboratrioKtia L. SilvaEng. CivilCompsitos nano-estruturados ( Al2O3-ZrO2)Danielle F. FelicianoBilogaScaffolds caprolactona( SLS)
LABIOMEC
Equipe: mestrandos iniciandoLABIOMEC
NomeFormaorea de atuaoFernanda H. SantosDentistaScaffolds hidrogis( fab&home)Guina CardosoDentistaScaffolds de Policaprolactona Reforados com Fibras e Whiskers de Hidroxiapatita Zenaide SolomoQumicaMembranas densas e prorosas de Poli caprolactona- -TCP
LABIOMEC
LABIOMECEquipe :Alunos de graduao fazendo estgio no exterior, que iro entrar no mestrado
NomeFormao ( concluindo)rea de atuaoSrgio RamosEng. de MateriaisProduo de scaffolds cermicos e polimricos por electrospinningPriscilla Brando SilvaEng. mecnicaCompsitos Poli caprolactona- -TCP
LABIOMEC
LABIOMECEquipe: colaboradores de outras instituies
NomeFormaorea de atuaoVinicius A.R. HenriquesEng.(CTA)Desenv. ligas de titnio por metalurgia do pCarlos de Moura NetoEng. Aeronutico (CTA)Ligas de titnioAna Beatriz A. AlmeidaBiloga(Sobrapar)Ensaios in vivo, eng. de tecidosSamuel H. BarbantiEng. Qumico e MdicoPol. bioreb. e eng. de tecidos
LABIOMEC
LABIOMECBiomateriais BiomateriaisImplantesAutgenos(enxerto sseo)CermicasSintticosCompsitosMetaisBiolgicosHomgenos (transplantes)Hetergenos(pericrdio bovino)PolmerosBiotolerveisBioinertesBioativosBioreabsorvveis
LABIOMEC
LABIOMECExemplos de Implantes Sintticos
LABIOMEC
LABIOMEC
Atividades do Labiomec dentro do INCT Biofabris
LABIOMEC
AtividadesDesenvolvimento e caracterizao de biomateriais para preenchimento de defeitos sseos ( pelo mtodo indireto) prteses maciasDesenvolvimento e caracterizao de biomateriais bioreabsorvveis para a confeco de prteses porosas para engenharia de tecidos
LABIOMEC
LABIOMEC
Atividades ( continuao)3. Utilizar os biomateriais aqui desenvolvidos diretamente nos equipamentos de prototipagem rpida4. Fazer scaffolds diretamente nos equipamentos de prototipagem rpida, com os biomateriais desenvolvidosLABIOMEC
LABIOMEC
LABIOMECObjetivos dentro do INCT Biofabris Desenvolvimento e caracterizao de biomateriais para ortopedia e odontologia ( tecidos sseos))Materiais cermicosPolmeros e compsitosLiga de titnio biomdica
LABIOMEC
LABIOMECMateriais cermicosMateriais para preenchimento de defeitos sseos:hidroxiapatita, TCP, cimentos de fosfato de clcio compsitos cermica-cermica, como por exemplo: HA+ZrO2, HA+ TiO2,HA+Al2O3, ZrO2+Al2O3Revestimentos cermicos sobre metais: hidroxiapatita e TiO2 sobre ligas de titnio por asperso trmica a plasma e Carbono DLC sobre ligas de titnio por imerso a plasma.
LABIOMEC
LABIOMECNovos Materiais MetlicosLigas de titnio biomdicas ( com elementos de liga mais inertes que a liga aeronutica)Exemplos: Ti-13Nb-13Zr , fornecida por Vinicius Henriques do CTA- por metalurgia do p
LABIOMEC
LABIOMECBiomateriais PolimricosPolmeros :Poli( - Hidrxi cidos) Poli ( L- cido lctico) (PLLA) Poli ( cido gliclico) (PGA) Poli ( caprolactona) (PCL) Poli ( para-dioxanona) ( PPD)Blendas ( poli- caprolactona com poli (cido sebcico)Hidrogis ( para substituir cartilagem)Poli ( HEMA) (PVAI) e blendas
LABIOMEC
LABIOMECNovos Biomateriais No MetlicosBiocermicas:Cimentos de Fosfato de ClcioCompsitos Cermica-CermicaExemplos : alumina-zircnia hidroxiapatita-zircnia hidroxiapatita-titnia hidroxiapatita-alumina
LABIOMEC
LABIOMECCimento de Fosfato de Clcio (CFC)
Um cimento CFC pode ser preparado misturando-se um sal de fosfato de clcio com gua ou com uma soluo aquosa para que se forme uma pasta que possa reagir temperatura ambiente ou corporal a fim de dar lugar a um precipitado que contenha um ou mais fosfato de clcio e d pega por meio do intercruzamento dos cristais deste precipitado.
LABIOMEC
LABIOMECCimento de Fosfato de Clcio (CFC)
Os cimentos de fosfato de clcio so constitudos por um componente cido e outro bsico, os quais, quando se misturam com gua, reagem para formar um ou vrios produtos com uma acidez intermediria dos produtos de partida.
LABIOMEC
LABIOMEC Vantagens do Cimento de Fosfato de Clcio
no necessrio de dar forma cavidade;mnima cavidade;o fato de sua preparao ser realizada durante o ato cirrgico;um timo contato entre osso e implante;biocompatibilidade e bioatividade.
LABIOMEC
LABIOMECRequisitos ideais de um CFC para reparaes sseas :O tempo requerido para a mistura deve ser curto: 1 min ou menosO tempo de pega deve ser tal que permita a manipulao apropriada do material sem ser demasiadamente longo: a pega deve iniciar-se por volta de 5 min e finalizar-se entre 15 ou 20 min;O tempo de preparo da massa (tempo durante o qual se pode moldar o material sem afetar sua resistncia final) deve ser prximo ao tempo de pega inicial: por volta de 5 min;
LABIOMEC
LABIOMECRequisitos ideais de um CFC para reparaes sseas ( cont.):O tempo de coeso (o momento a partir do qual o cimento no se incha nem se desintegra em contato com os fluidos corporais) deve ser mais curto que o tempo de preparo e de pega inicial.A resistncia compresso final deve ser pelo menos similar do tecido reparado;No deve produzir calor durante a pega;O pH deve ser neutro (6,5 - 8,5) durante e depois da pega para evitar efeitos citotxicos.
LABIOMEC
LABIOMECCompsitos cermica- cermica desenvolvidos
hidroxiapatita-zircnia ( 50%-50%) hidroxiapatita-titnia (50%-50%) hidroxiapatita-alumina( 40%-50%)Alumina zircnia ( diversas composies)Possibilidades de aplicaes : cabeas de fmur e acetbulo, pilar cermico ( em implantes)
LABIOMEC
LABIOMECEngenharia de tecidosA engenharia de tecidos um novo ramo da cincia voltada para a pesquisa e desenvolvimento(P&D) de substitutos biolgicos de reparao, reconstruo e regenerao de tecidos uma rea de pesquisas multidisciplinar, que envolve a medicina, a biologia e a engenharia
LABIOMEC
Engenharia de tecidosLABIOMEC
LABIOMEC
LABIOMECO princpio metodolgico mais utilizado, para se fazer engenharia de tecidos, envolve as seguintes etapas:1 Etapa)Construo de arcabouos tridimensionais, biocompatveis, porosos e biodegradveis, chamados tambm de Scaffolds. Entre os arcabouos(ou scaffolds) mais usados, tem - se:os polmeros sintticos bioreabsorvveis (PLLA, PGA e PLGA)os polmeros naturais (colgeno e derivados do cido hialurnico)os cermicos (hidroxiapatita, beta fosfato triclcico, biovidros.
LABIOMEC
LABIOMECContinuao:2)Etapa: O cultivo de clulas em ambiente laboratorial prprio. H dois tipos de clulas cultivadas: as clulas maduras e diferenciadas (condrcitos ou ostecitos isolados de uma rea doadora, exemplo: condilo femural; e as clulas tronco mesenquimais indiferenciadas adultas (origem:medula ssea , tecido gorduroso e sangue).
LABIOMEC
LABIOMECContinuao:3) Etapa: Adio de fatores de crescimento matriz. Os fatores mais usados so as BMPS ( protenas morfo-genticas) que podem ser de origem animal, como as BMPs bovinas, ou de origem recombinada (tecnologia do DNA recombinante).
LABIOMEC
LABIOMECContinuao:4) Etapa: Implantao do arcabouo no local da leso. Este arcabouo pode ser implantado de vrias formas a saber : Implantado sozinho Implantado juntamente com as clulas cultivadas fora do paciente (semeadas sobre o arcabouo).Implantado associado com fatores de crescimento (protena morfogentica do osso(BMP), fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF) e outros
LABIOMEC
LABIOMEC
Desenvolvimentos realizados sobre scaffolds
LABIOMEC
LABIOMECMEVs de Scaffolds de PLGA, respectivamente com 8, 20, 32, 52 semanas
LABIOMEC
LABIOMECMEVs de Scaffolds de PCL, respectivamente com 8, 20, 32, 52 semanas
LABIOMEC
LABIOMECExemplos de Scaffols cermicos ( HA-TiO2)
LABIOMEC
Membranas porosas de compsito poli(-caprolactona) e -fosfato triclcico produzidas pela dissoluo em clorofrmioLABIOMEC
LABIOMEC
Corpos de prova 50%HA-50%TiO21250C1300C1350C
LABIOMEC
Exemplo de scaffold metlico : espuma de titnio expandida a vcuo
LABIOMEC
Prototipagem rpida auxiliando o preenchimento de defeitos crnio-faciais
LABIOMEC
LABIOMECDefinio do ProblemaReconstruo CraniofacialFEM
LABIOMEC
LABIOMEC
Futuro
LABIOMEC
LABIOMECFuturo do nosso trabalho Continuar os estudos in vitro e in vivo dos biomateriais em desenvolvimento : a)biocermicas ( cimentos de fosfatos de clcio, compsitos HA-ZrO2, Al2O3- ZrO2)b) polmeros e compsitos c)ligas de titnio biomdicas para futuramente serem utilizadas pelos cirurgies que participam deste projeto.Continuar o desenvolvimento da engenharia de tecidos para aplicaes em preenchimento de defeitos sseos.Junto com equipe do CTI e EESC-USP, fazer prottipos diretamente com ) materiais biocompatveis
LABIOMEC
LABIOMECFEMObteno de Prteses PersonalizadasEnvisiontec - Bioplotter
LABIOMEC
**