Implantes Polimricos Uma das definies correntes diz que Biomateriais so materiais (sintticos ou naturais; slidos ou, s vezes, lquidos) utilizados em dispositivos mdicos ou em contacto com sistemas biolgicos

enquanto que na definio clssica biomaterial parte de um sistema que trata, aumenta ou substitua qualquer tecido, rgo ou funo do corpo. Biomateriais so materiais usados em contato com tecidos vivos no intuito de restaurar ou substituir tecidos danificados. O desenvolvimento de biomateriais mostra-se fundamentalmente importante, no sentido que desse desenvolvimento prescreve-se uma melhoria no nvel de vida das pessoas, representada por um aumento na expectativa de vida, na sade em geral e no bem estar da populao. Dessa forma, observa-se nos ltimos anos um enorme esforo no intuito de se produzir novos dispositivos.

Polmeros vm sendo utilizados em aplicaes biomdicas h mais de 50 anos. A flexibilidade de se projetar e selecionar polmeros com caractersticas nicas capazes de se adequarem diferentes situaes garantiu uma diversidade de aplicaes deste tipo de material como biomateriais (que podem ser naturais ou sintticos). Considerando os itens de maior impacto em cada grupo, os maiores gastos so com as reas cardiovascular (variando de 56 a 80%), seguido pela ortopedia (de 36 a 20%).Biomateriais uma parte importante dos cerca de 300.000 produtos para uso na rea da sade. Em 2000, o mercado mundial de biomateriais foi estimado em 23 bilhes de dlares, com taxa de crescimento de 12% ao ano.

Considerando os itens de maior impacto em cada grupo, os maiores gastos so com as reas cardiovascular (variando de 56 a 80%), seguido pela ortopedia (de 36 a 20%).Dentre os biopolmeros, vm se destacando mais recentemente os polmeros biodegradveis que podem ser usados na substituio temporria de tecidos (enquanto estes se regeneram) ou como meio para a liberao controlada de frmacos.

Estrutura e propriedades dos polmerosO que faz um polmero diferente:Molculas de grande tamanho e estrutura em forma de cadeias resultam em fortes interaesAtrao Qumica e FsicaO que determina a magnitude das interaes:Ligaes secundarias intermolecularesCadeias longas muito empacotadas (polietileno CH2-CH2)Dipolo-dipolo, Pontes de Hidrognio, ons

Peso molecularEntre series homologaspropriedades atribudas s foras intermoleculares, aumentam com o peso molecular:Aumento da resistncia mecnica, ponto de fuso e viscosidadeEventos randmicos na formao das cadeias polimricasproduzem uma mistura de comprimentos de cadeia

Tamanho de cadeiaExiste uma distribuio de tamanhos de cadeiaPara polmeros usados como biomateriais necessrio determinar toda a curva de distribuio:Prevalecendo na distribuio as cadeias grandes, h influencia na biocompatibilidade e solubilidade do polmero Cadeias pequenas, podem causar a lixiviao do polmero

Tem-se como exemplo da influncia de PM e tamanho da cadeia: O HDPE (Polietileno de alta densidade) Utilizao: recipientes flexveis, cateteres, tecidos, seringas; Peso molecular = 100.000 g/mol Mais baixas resistncia mecnica, regidez, resistncia fluncia e atrito; E o UHMWPE (Polietileno de altssimo peso molecular) Utilizado em prtese ortopdicas; Peso molecular = 2.000.000 g/mol Melhores propriedades mecnicas Cadeias maiores apresentam maior nmero de emaranhados

Peso molecular X Propriedades

Questes no implante polimricoPureza do polmeroDevem ser observados aspectos como : Catalisador, solventes (remanescentes da sntese) Plastificadores Solventes (produo) Agentes esterilizantes

Propriedades qumicas, fsicas e mecnicas necessrias para o atendimento aos requisitos da aplicao Desenvolvimento interdisciplinar Fator tempo (biodegradabilidade)

Podem-se produzir polmeros sem oscilao das propriedades desejveisVariaes na superfcie (oxidao, contaminao)Mudanas na cristalinidade (domnio estrutural)Desenvolvimento de estresse

EsterilizaoResduosDegradao pode liberar substancias txicas

BiocompatibilidadePode variar com o tempo (oxidao)

Desenho mecnico apropriado? Combinao de materiais Funo Processo de implante (quando requerido)

A obteno dos implantes Os polmeros descritos podem ser utilizados na preparao de implantes, os quais se apresentam, geralmente, na forma de basto, discos ou membranas. Os mtodos de obteno desses sistemas incluem: a moldagem, a extruso e a preparao de filmes. Atravs da moldagem, a mistura de ps (contendo o polmero e a droga) previamente liofilizada colocada em um molde desenvolvido na forma do implante, e podem ser utilizados o aquecimento e a presso. Na extruso, a mistura de ps propulsionada continuamente pelo equipamento, passando por regies de alta temperatura e presso, onde ela fundida e compactada na forma final do implante.

A preparao de filmes pode ser realizada atravs de fuso e presso da mistura de ps ou por adio da soluo. O mtodo de adio da soluo o mais utilizado, e, nele, os componentes so dissolvidos em um solvente apropriado formando uma soluo que , ento, lanada sobre uma superfcie lisa e no-adesiva. O solvente se evapora, e o filme formado retirado da superfcie.

Para cada rea do corpo humano indicado um polmero diferente, de acordo com as condies de compatibilidade.

Aplicaes na cardiologia

A substituio de valvas lesadas por prteses um meio comum de tratamento hoje em dia, que salva muitas vidas.Na rea cardiovascular cerca de 58% dos gastos corresponde a equipamentos biomdicos (cardioversores, cardiodesfibriladores e marca-passos), seguido por prteses endovasculares (stents) e vlvulas cardacas, correspondendo a, respectivamente, 22 e 4% dos gastos de um hospital de cardiologia. No caso dos stents, h uma tendncia clara de aumento do uso de stents recobertos com frmacos (drug-eluting stents), com custo cerca de 4 vezes superior aos stents convencionais e produzido por grandes empresas multinacionais.

Vlvula cardaca artificial poliuretano.

Com relao a "implantes cardiovasculares", A ABNT internalizou somente duas normas ISO (NBRISO5840:1999 e NBRISO7199:1998).

Aplicaes na ortopedia

Os implantes metlicos no esto isentos de complicaes, decorrentes de fixao ssea, ocorre osteoporose abaixo do implante, com diminuio da resistncia ssea; liberao de ons metlicos dos dispositivos de fixao; reao do tipo corpo estranho e migrao tardia dos parafusos metlicos.Nas duas ltimas dcadas, vem aumentando o interesse pelo desenvolvimento de dispositivos de fixao totalmente degradveis com propriedades semelhantes s do osso. Os polmeros sintticos degradveis tm sido usados como sutura h mais de 20 anos e suas propriedades fsicas e qumicas so bem conhecidas.

Ao que se diz respeitos s prteses temporrias referentes a recuperao de fraturas sseas, os polmeros mais utilizados so os poli(alfa-hidrxi cidos) e seus copolmeros, sendo possvel a obteno de materiais com diferentes propriedades mecnicas e diferentes taxas de degradao, de acordo com as propores de monmeros usadas nas snteses destes copolmeros. O processo de bioreabsoro desses materiais ocorre pela hidrlise de suas ligaes steres em contato com os fludos corpreos, originando produtos na forma de oligmeros solveis e no txicos que aps sofrerem a ao metablica do organismo so transformados em CO2 e H2O.

Poros do polmero () preenchidos por tecido conjuntivo(), com presena de clulas gigantes ().

O Componente Acetabular de Polietileno Muller Type - Cimentado, um implante destinado a colocao direta na cavidade acetabular, dispensando o uso do componente acetabular metlico (metal back). A matria-prima utilizada o Polietileno UHMWPE ASTM F-648 / ISO 5834-2. O acabamento superficial interno e externo acetinado

Aplicaes na rea estticaDentre os diversos biomateriais polimricos disponveis, o silicone tem sido empregado como substituinte de tecidos moles e cartilagens.Por ser resultante da polimerizao do dimetilsiloxano, o silicone pode se apresentar nas formas fsicas: fluida, gel e elastomrica, decorrentes do comprimento e ramificaes da cadeia do polmero.A mama um dos inmeros tecidos e estruturas que podem ser substitudos por prteses de silicone em cirurgias de aumento ou de reconstruo mamria apsmastectomia.

Prtese mamria - Feita de membrana de elastmero de silicone com preenchimento por gel de silicone de alta coesividade e revestido de espuma de poliuretano. Quando as prteses so implantadas, deve-se garantir a condio de esterilidade das mesmas. Dentre os mtodos de esterilizao empregados, o calor seco, por fazer uso de temperaturas elevadas, pode promover a hidrlise e/ou fuso da matriz do polmero, comprometendo a biocompatibilidade dos implantes.

Aplicaes na oftalmologiaO tratamento de doenas oculares que acometem o vtreo e a retina tem sido um problema devido dificuldade de penetrao das drogas no segmento posterior do bulbo ocular. Sistemas de liberao polimricos implantados intravtreo esto sendo investigados para o tratamento de vrias doenas vtreo-retinianas. Esses implantes so preparados a partir de diferentes polmeros, os quais podem ser biodegradveis ou no biodegradveis. Os polmeros derivados dos cidos ltico e gliclico tm se revelados bastante promissores devido, principalmente, s suas caractersticas de biocompatibilidade e biodegradabilidade.

Crnea artificial O material composto por duas redes entrelaadas de hidrogel. Uma delas, feita de molculas de polietileno glicol (PEG), resiste acumulao de protenas em sua superfcie e inflamao. A outra construda com molculas de cido poliacrlico, um material superabsorvente similar ao utilizado em fraldas descartveis.

Aplicaes na odontologiaVrios polmeros vm sendo usados em aplicaes associadas com a odontologia. Entre essas aplicaes destaca-se o uso de compsitos na substituio do amlgama em restauraes dentrias. Esses materiais restauradores so normalmente compostos de uma matriz polimrica baseada em dimetacrilatos reforados por partculas de vidro. Aps o preenchimento da cavidade com o material no polimerizado, inicia-se as reaes de polimerizao a partir da incidncia de luz.

Tais materiais so esteticamente adequados, mas podem apresentar ainda uma srie de problemas, como:baixa adeso; contrao durante a polimerizao; contraes de origem trmica diferentes das dos tecidos vizinhos; expanso higroscpica; alterao de cor; desgaste acentuado. Implante dentrio - resina

Aplicaes em fios cirrgicos

Durante o final da dcada de 60 e incio da dcada de 70, foram realizados diversos estudos relacionados com a utilizao dos polmeros derivados dos cidos ltico e gliclico para a fabricao de fios de sutura. Os resultados mostraram que eles proporcionaram boas propriedades mecnicas, baixa capacidade alergnica, baixa toxicidade, excelente biocompatibilidade e uma cintica previsvel de biodegradao, despertando a ateno de vrios pesquisadores quanto a suas possveis aplicaes em tecnologia farmacutica.

Fio produzido a partir de poliamida (cadeia aliftica longa de polmero de Nylon 6 ou Nylon 6.6). Fio produzido a partir de um polmero de Tereftalato de Etileno. preparado a partir de fibras de alto peso molecular, cadeia longa, polister linear com anis aromticos recorrente como componente integral.

Fio produzido a partir de polidioxanona. no colgeno e biocompatvel Fio produzido a partir de polmeros de cido poligliclico, recoberto com policaprolato e estearato de clcio, no colgeno e biocompatvel. Fio produzido a partir de fio de algodo com alma de polister (29 a 39% de algodo e 71 a 61% de polister),

ConclusoA rea de implantes polimricos agrupa uma srie de produtos - de complexidade variada - relacionados com vrios setores da sade como ortopedia, cardiologia, odontologia, entre outros. Tambm so veculos para o carreamento de frmacos e/ou clulas como drug delivery e terapia celular baseada em clulas tronco. O desenvolvimento de polmeros biodegradveis pode ser citado atualmente como um dos pontos de maior interesse s cincias farmacuticas relacionada ao estudo dos polmeros.

A rea de implantes polimricos mesmo que relativamente nova na medicina em relao outras, bem ampla e avanada. O uso dos polmeros solucionou inmeros problemas de rejeio e incompatibilidade, novos materiais para implante e prteses de ltima gerao ajudam o paciente a se adaptar melhor nova realidade que em geral gerada por um trauma. A prtese exerce dupla funo, pois de um lado devolve ao paciente sua auto-imagem e auto-estima e de outro resolve uma deficincia fsica. interessante ressaltar a necessidade de novas perspectivas em biomateriais produzidos com tecnologia nacional a custos menores, ampliando o acesso a este recurso.

Bibliografia

http://www.demet.ufmg.br/docentes/rodrigo/biopolimeros.htmhttp://www.biomaterial.com.br/biopol/tsld012.htm http://www.interhospitalar.com.br/ortopedica/ortopedicahttp://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/corpo-humano-sistema-cardiovascularhttp://www.polymedbrasil.comhttp://www.bicon.com