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Publicado em: 06/12/2018 | Atualizado em: 07/12/2018

Rede de pesquisadores desenvolve biomaterial de baixo custo para implantes

Juliana Passos

Monica Calasans, coordenadora da parte clínica:
participantes da pesquisa obtiveram ganho ósseo
após os implantes dentários 
(Foto: Divulgação)

Cuidar dos dentes não é uma mera necessidade estética, mas também de saúde pública. A ausência parcial dos dentes dificulta a alimentação, a fala e pode também prejudicar o convívio social, tanto nos momentos de lazer quanto na procura, por exemplo, por um novo emprego. O Sistema Único de Saúde (SUS) entende que esse é um problema de saúde pública e já oferece a possibilidade de implante dentário, seja com reabilitação com prótese fixa ou removível. O procedimento, contudo, ainda é oferecido de forma limitada. Um novo biomaterial produzido por pesquisadores do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), de custo muito inferior aos disponíveis no mercado, pode mudar essa realidade. O registro da patente já foi encaminhado e, em seguida, deverá ser feito o pedido de registro na Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) para que a produção e comercialização em larga escala seja iniciada.

As biocerâmicas com base nos fosfato de cálcio são os principais materiais pesquisados pela rede de Bioengenharia de Estado do Rio de Janeiro, constituída por grupos de pesquisa do CBPF, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) e Universidade Federal Fluminense (UFF). A rede participa do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Regenerativa (INCT/Regenera), coordenado pelo professor Antônio Carlos Campos de Carvalho, da UFRJ, com apoio da FAPERJ, e que tem como um dos seus focos o desenvolvimento de materiais que promovam a regeneração e substituição óssea. Dentre eles, a hidroxiapatita nanoestruturada tem sido uma das soluções encontradas para acelerar a recuperação clínica de pacientes com perdas ósseas irreversíveis. E foi este o ponto de partida utilizado pelos pesquisadores do Laboratório de Biomateriais (Labiomat) do CBPF, sob a coordenação do pesquisador Alexandre Malta Rossi. O resultado é um material com custos bem inferiores aos similares disponíveis comercialmente no Brasil. Um material que levou sete anos para ser finalizado, entre o desenho inicial a conclusão de testes com humanos.

Um biomaterial é uma substância ou substâncias com a capacidade de avaliar e restabelecer funções, reparar e substituir tecidos ou órgãos do corpo humano. Os implantes ortopédicos metálicos constituem um exemplo de biomaterial funcional. Mas há aqueles que têm o papel de ativar a regeneração óssea, como foi o caso do material produzido. Os pesquisadores trabalharam com um fosfato de cálcio nanoestruturado produzido em laboratório com composição química similar à parte mineral do osso. "Essa é uma tendência das pesquisas atuais, pois com a diminuição do tamanho do material, as partículas adquirem comportamentos diferentes e se tornam mais ativas", explica Rossi. Ao invés de utilizar o fosfato de cálcio na forma cerâmica como geralmente pode ser encontrado no mercado, o grupo desenvolveu um compósito não cerâmico formado por hidroxiapatite nanoestruturada e um polímero biocompativel. O resultado é um biomaterial reabsorvível pelo organismo e com grande eficiência na reparação de danos e doenças ósseas. “A fácil adesão das células ósseas à nossa matriz biocompatível constitui um facilitador do crescimento rápido do tecido ósseo", detalha o pesquisador.

Espaço de Cultura Celular e Nanotoxicidade do Labiomat, nas dependências do CBPF: local foi utilizado para a realização
da etapa de desenvolvimento do biomaterial, posteriormente enviado para testes clínicos na UFF
(Foto: Divulgação)

A primeira etapa envolveu testes com células no Inmetro e na UFF, sob a orientação dos pesquisadores José Mauro Granjeiro e Gutemberg Gomes Alves, respectivamente, e, depois, em animais no Laboratório de Experimentação Animal da UFF, sob a supervisão do professor Rodrigo Resende. Em seguida, com resultados promissores, a etapa clínica foi iniciada após aprovação pelo Conselho Nacional de Ética em Pesquisa (Conep), com participantes de pesquisa recrutados no Laboratório Associado de Pesquisa Clínica em Odontologia da UFF. A seleção envolveu os pré-requisitos da ausência total de dentes e também de perda óssea. “Todos os participantes de pesquisa obtiveram ganho ósseo e receberam implantes dentários na área do osso regenerado com o novo biomaterial”, conta a responsável pelo estudo clínico, a professora do Departamento de Odontologia da UFF Mônica Diuana Calasans Maia, que recebe apoio para a pesquisa por meio do programa Jovem Cientista Nosso Estado, da FAPERJ.

Neste estudo, em cada um dos participantes da pesquisa foi realizado o levantamento do seio maxilar bilateralmente – cavidade do osso maxilar de área porosa, onde devem estar localizadas as raízes dos dentes –, sendo que de um lado foram implantadas as microesferas da hidroxiapatita carbonatada nanoestruturada produzida pelo CBPF e, do outro lado, as microesferas associadas à fase líquida de fatores de crescimento, obtidos do sangue do próprio participante. O estudo foi objeto da tese do doutorando Carlos Mourão e ganhou o prêmio UFF de Tese, através de chamada da Pró-Reitoria de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação (Proppi) para os prêmios UFF de Excelência 2018. O mesmo estudo foi, ainda, indicado pela FAPERJ para representar o estado do Rio de Janeiro na XVI edição do Prêmio de Incentivo à Ciência, Tecnologia e Inovação em Saúde, promovido pelo Ministério da Saúde na categoria “Experiências exitosas no programa Pesquisa para o SUS: Gestão Compartilhada em Saúde – PPSUS”, em 2017.

Mônica comenta que oito entre os dez participantes da pesquisa informaram em questionário que o fator mais importante da nova prótese foi a questão social e, em seguida, a função mastigatória. “Alguns pacientes relataram que não conseguiam empregos, relacionamentos e nem comer alimentos fibrosos, raízes, carnes pela ausência dos dentes”, conta.

De acordo com a pesquisadora, mesmo a prótese móvel, a chamada dentadura, pode trazer algumas dificuldades para o paciente. “A diferença da prótese fixa para a prótese móvel é grande. Ela permite uma ancoragem que facilita a mastigação tão eficiente quanto se fossem seus próprios dentes, não tem aquele desconforto de ficar tirando e colocando. A dentadura faz pressão sobre o osso e vai provocando mais reabsorção óssea. A perda dos dentes e a consequente perda óssea por falta do estímulo da mastigação provocam um aprofundamento da região paranasal criando um aspecto mais envelhecido com sulcos profundos”. Um resultado importante da pesquisa foi que, em ambos os casos, o material com e sem a inclusão da fase líquida dos fatores de crescimento, se conseguiu a altura vertical óssea, para a reconstrução interna do osso, para que posteriormente o implante fosse instalado.

Enquanto espera a liberação do registro da patente do biomaterial, Mônica comemora a ampliação do laboratório e o maior espaço para a continuidade de testes de novos materiais, com os recursos do edital Pesquisa para o SUS: Gestão Compartilhada em Saúde (PPSUS) – uma parceria do Ministério da Saúde com algumas fundações de amparo à pesquisa, entre elas a FAPERJ, e desenvolvido em parceria com o CPBF e com o Inmetro. A nova estrutura permitiu acomodar de forma mais ergonômica um sistema de equipamentos, produzidos pela EXAKT System, comprado com recursos da Rede de Bioengenharia do estado do Rio de Janeiro. O equipamento demorou alguns meses para ser instalado, após ter ficado preso na alfândega e, posteriormente, aguardando da chegada de um engenheiro da empresa alemã. Ele permite incluir fragmentos de osso em um bloco de resina, sem realizar a desmineralização, conservando seu estado natural, além de realizar cortes para análise com a precisão de poucos micrômetros. “Esse equipamento nos permite receber amostras de vários parceiros de pesquisas de todo o Brasil e também de fora do País. Pesquisadores da UFRJ, do IME [Instituto Militar de Engenharia], do Inmetro, da Uerj [Universidade do Estado do Rio de Janeiro] e do próprio CBPF, além de pesquisadores de outros países, têm processado materiais neste equipamento no laboratório da UFF”, diz.

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