Já está operacional o protótipo que imprime implantes médicos em 3D através da electroextrusão de polimeros

A inovação e desenvolvimento de novos materiais abre muitas portas no mundo da medicina, e o uso de materiais poliméricos, em particular, permite criar dispositivos médicos mais resistentes e com maior flexibilidade.

Para dar resposta a exigências de melhoria destes materiais, uma equipa de investigadores do INEGI desenvolveu um protótipo que produz fibras de polímeros através da electroextrusão (em inglês, melt electrospinning). Estas fibras, biodegradáveis e com melhor desempenho isotrópico e mecânico, já foram testadas, e têm como destino a produção de implantes médicos.

Deste protótipo nasceram malhas cirurgicas, para aplicação no tratamento de disfunções do pavimento pélvico da mulher, com propriedades promissoras. Alvo de um estudo exaustivo, as malhas apresentaram um comportamento isotrópico e propriedades mecânicas semelhantes ao tecido humano, ao contrário das redes de polipropileno atualmente comercializadas.

Em parceria com o Instituto de Biologia Molecular e Celular da Universidade do Porto (INEB) e o Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (I3S), comprovou-se ainda a biocompatibilidade das malhas e capacidade para suportar a adesão e proliferação celular.

Electroextrusão é processo com alta taxa de produtividade e baixo custo

A electroextrusão "é um processo electro-hidrodinâmico, onde forças eletrostáticas, induzidas por uma fonte de alta tensão aplicada a um jacto líquido de polímero, permite produzir fibras contínuas, com diâmetros à microescala”, conta António Fernandes, responsável pelo projeto no INEGI. Quando combinada com impressão 3D, permite obter estruturas complexas, e desenvolver novas aplicações e padrões geométricos.

Outra vantagem é o baixo custo de produção, a par de uma alta taxa de produtividade. Segundo o investigador, "recentemente tornou-se também possivel produzir fibras com diâmetros à escala micron ou submicron, eliminando assim uma das principais limitações para uma utilização mais generalizada desta tecnologia”.

Os resultados obtidos pela equipa mostram as potencialidades deste processo de fabrico em aplicações médicas, mas também noutras aplicações, em sectores como industria electrónica, indústria de processo (membranas de filtragem e separação ), e têxteis técnicos.

Análise computacional também apoia criação de tratamentos mais eficazes

No âmbito deste projeto, a equipa de especialistas em biomecânica do INEGI, tem também vindo a focar-se no desenvolvimento de modelos computacionais de diferentes técnicas de ancoragem/fixação das redes em cirurgias de correção de prolapso dos órgãos pélvicos. O objetivo é ter meios de comparação entre técnicas, avaliando o seu potencial sucesso em futuros pacientes.

Como explica Elisabete Silva, responsável por estes desenvolvimentos, "a criação de ferramentas inovadoras para aumentar o conhecimento biomecânico associado a esta condição pode ser crucial para a realização de terapias eficazes e viáveis. Um destes modelos, por exemplo, permitiu-nos já concluir que diferentes tipos de suturas influenciam os resultados do tratamento cirurgico”.

O projeto SPINMESH - Electroinjecção de polimeros reabsorvíveis para o fabrico de redes para correção de prolapsos é co-financiado pela União Europeia através do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional, enquadrado no COMPETE 2020, no âmbito do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico.