Consertar ossos com pistola de silicone: a técnica que os coreanos querem implementar

Uma pistola de silicone ou cola modificada para realizar enxertos ósseos diretamente em fraturas e defeitos durante cirurgias. Parece ficção, mas já é realidade, embora ainda não possa ser aplicada em humanos. Os resultados desta pesquisa, realizada em coelhos,foram publicados nesta sexta-feira na revista Device , parte do grupo Cell Press.

"Nosso objetivo era criar um sistema de impressão portátil no local que pudesse ser facilmente equipado e usado em ambientes clínicos. Para isso, usamos um dispositivo de impressão do tipo pistola de cola quente", disse Jung Seung Lee , autor sênior e professor de engenharia biomédica na Universidade Sungkyunkwan em Seul , ao El Confidencial.

Ele também explica que o material utilizado, equivalente às barras de silicone quente inseridas nessas pistolas, pode ser depositado diretamente sobre defeitos ósseos de diversas geometrias. "Graças a esse sistema de impressão, podemos economizar tempo e dinheiro nos procedimentos complexos necessários para fabricar enxertos ósseos usando impressão 3D convencional . Além disso, ao adicionar moléculas biofuncionais, como fatores de crescimento, antibióticos e medicamentos, podemos transformar esse sistema em um sistema multifuncional de impressão de enxertos ósseos."

O estudo também observa que os implantes ósseos historicamente eram feitos de metal ou osso de doador. No entanto, o método mais moderno de produção é a impressão 3D, mas o processo não é fácil, pois, em casos de fraturas ósseas irregulares , esses implantes precisam ser projetados e fabricados antes da cirurgia. "Estamos tentando abordar algumas das limitações das tecnologias atuais", explica Lee.

O material inserido na pistola é um filamento composto por dois componentes principais: hidroxiapatita (AH), uma característica do osso natural que promove a cicatrização, e policaprolactona (PCL), um termoplástico biocompatível . O PCL pode ser liquefeito em temperaturas de até 60°C e, quando aplicado com este dispositivo, previne danos aos tecidos durante a aplicação cirúrgica, adaptando-se aos sulcos irregulares do osso fraturado. "Ao ajustar a proporção de HA e PCL dentro do filamento, a dureza e a resistência dos enxertos podem ser personalizadas para atender a diferentes necessidades anatômicas", afirma o comunicado.

Lee também destaca que, graças ao seu design compacto, o cirurgião pode ajustar a direção , o ângulo e a profundidade da impressão em tempo real durante a cirurgia. "Demonstramos que esse processo é concluído em questão de minutos. Isso representa uma vantagem significativa em termos de redução do tempo cirúrgico e aumento da eficiência do procedimento", explica.

Em relação às outras propriedades dessa tecnologia, os pesquisadores incorporaram vancomicina e gentamicina , dois compostos antibacterianos, às recargas da pistola. "Tanto em cultura em placa de Petri quanto em meio líquido, ela inibiu com sucesso o crescimento de Escherichia coli e Staphylococcus aureus , duas bactérias comuns propensas a causar infecções pós-operatórias. Os medicamentos são liberados lentamente e podem se difundir diretamente no local cirúrgico por várias semanas", afirma.

"Confirmamos o potencial terapêutico dessas tecnologias usando um modelo de coelho, mas seu potencial translacional e segurança a longo prazo exigem avaliações adicionais usando um modelo animal de grande porte. Além disso, continuamos pesquisando e examinando as funcionalidades desse sistema em termos de anti-infecção e detecção para aplicações versáteis", observa o pesquisador.

O objetivo é que o material se integre biologicamente ao tecido ósseo circundante e se degrade gradualmente ao longo do tempo, sendo substituído por osso recém-formado. O próximo objetivo dos cientistas é otimizar ainda mais o potencial antibacteriano e preparar o procedimento para testes em humanos. "Não sabemos quanto tempo levará para atingir a aplicação clínica; continuaremos investigando", conclui Lee.