BIOMATERIAIS
Download
1 / 70

BIOMATERIAIS DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÕES - PowerPoint PPT Presentation


  • 103 Views
  • Uploaded on

BIOMATERIAIS DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÕES. Sônia Maria Malmonge. Universidade Metodista de Piracicaba. Biomateriais tem contribuído significativamente para avanços na medicina moderna. procedimentos clínicos que utilizam biomateriais para restaurar ou substituir órgãos e/ou tecidos lesados.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' BIOMATERIAIS DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÕES' - vic


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

BIOMATERIAIS

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÕES

Sônia Maria Malmonge

Universidade Metodista de Piracicaba


Biomateriais tem contribuído significativamente para avanços na medicina moderna

  • procedimentos clínicos que utilizam biomateriais para restaurar ou substituir órgãos e/ou tecidos lesados

  • Implantes temporários ou permanentes

  • sistemas para assistência cirúrgica

  • dispositivos para realização de exames


DEFINIÇÕES EM BIOMATERIAIS avanços na medicina moderna


Sociedade Européia de Biomateriais avanços na medicina moderna

Conferência de Consenso,

Chester, Inglaterra, março / 86


Biomaterial avanços na medicina moderna

  • Um material não viável utilizado em um dispositivo médico, com intenção de interagir com sistemas biológicos.

Biocompatibilidade

  • A capacidade de um material induzir uma resposta apropriada do hospedeiro em uma aplicação específica.


Órgão artificial avanços na medicina moderna

Um dispositivo médico que substitui, em parte ou no todo, a função de um dos órgãos do corpo.

Implante

  • Um dispositivo médico feito de um ou mais biomateriais que é intencionalmente inserido dentro do corpo, seja total ou parcialmente, sepultado abaixo da superfície epitelial.


Dispositivo médico avanços na medicina moderna

  • Um instrumento, aparelho, implemento, máquina, dispositivo, reagente “in vitro”, ou outro artigo similar ou relacionado, incluindo qualquer componente, parte ou acessório, que é planejado para uso no diagnóstico de doença ou outras condições, ou na cura, alívio, tratamento ou prevenção de doença humana.

Prótese

Um dispositivo que substitui um membro, órgão ou tecido do corpo.


Materiais e artigos implantáveis avanços na medicina moderna

São os materiais e artigos de uso médico ou odontológico, destinados a serem introduzidos total ou parcialmente no organismo humano ou em orifício do corpo, ou destinados a substituir uma superfície epitelial ou superfície do olho, através de intervenção médica, permanecendo no corpo após o procedimento por longo prazo, e podendo ser removidos unicamente por intervenção cirúrgica.

ANVISA port. 2043/94, 686/98


Onde são usados ? avanços na medicina moderna


oftalmologia avanços na medicina moderna


Ortopedia avanços na medicina moderna


Cardiologia avanços na medicina moderna


Odontologia avanços na medicina moderna


Diversos avanços na medicina moderna


Histórico avanços na medicina moderna


Biomateriais – 1 avanços na medicina modernaa geração

  • Primeiros biomateriais

Uso de ouro e marfim na reposição de dentes, vidro para reposição do globo ocular, aço ou madeira para confecção de próteses de membros


Biomateriais - 2 avanços na medicina modernaa geração

  • Uso de materiais estruturais

Aproveitamento de materiais avançados, desenvolvidos para outras aplicações (indústria automobilística e aeronáutica)

Ex. ligas de titânio na ortopedia, lentes acrílicas, dracon para enxerto de vasos, teflon em próteses ortopédicas)


Biomateriais - 3 avanços na medicina modernaa geração

  • Aprimoramento

Desenvolvimento de materiais com características específicas de acordo com a aplicação.

Ex. PEUAPM para superfícies articulares, válvulas cardíacas e marcapassos


Biomateriais - 4 avanços na medicina modernaageração

  • Biomimética & Engenharia de Tecido

Biomimética - Busca a reprodução de formas e/ou função de tecidos biológicos

Engenharia de tecido - Emprega a tecnologia de materiais para desenvolver estruturas que sejam capazes de servir como substrato para cultivo de células “in vitro” de forma a desenvolver novo tecido.


DESENVOLVIMENTO EM BIOMATERIAIS avanços na medicina moderna


Pesquisas avanços na medicina moderna

Desenvolvimento de novos materiais e aplicação de materiais avançados em áreas biomédicas

  • Busca por dispositivos que apresentem melhor desempenho;

  • Busca por alternativas que levem à redução de custos com manutenção de pacientes em hospital;

  • Desenvolvimento e marketing (pressão de mercado para novos materiais e dispositivos).


Mercado avanços na medicina moderna


Demanda avanços na medicina moderna

Nos EUA, anualmente:

  • Aproximadamente 900.000 de danos trumáticos a cartilagem

  • Cerca de 800.000 pacientes são hospitalizados com fraturas ósseas que requerem intervenções cirúrgicas empregando dispositivos de osteossíntese

  • Cerca de 2,6 milhões de pacientes são acometidos de lesões da pele de difícil cicatrização

www.fibrogen.com


Biomateriais: mercado crescente avanços na medicina moderna

Enxertos ósseos

$ 87.8 M (1997)  $ 212 M (2002)

Tendões e ligamentos

$ 5 M (1997)  $ 37.1 M (2002)

Dispositivos cardiovasculares

$ 1.7 B (1995)  $ 4.3 B (2002)

fonte: MD&DI, nov/98


Planejamento do desenvolvimento avanços na medicina moderna

  • Conhecer as relações entre estrutura - função do tecido/órgão em questão;

  • Conhecer as condições fisiológicas relacionadas a função do tecido/órgão em questão;

  • Definir as propriedades alvo para o material/dispositivo em desenvolvimento;

  • Planejar os ensaios de caracterização para avaliação da biocompatibilidade do material/dispositivo em desenvolvimento;


Caracterização / avaliação de Biomateriais avanços na medicina moderna

Importância da reprodução das condições de solicitação in vivo

  • fluidos : plasma sanguíneo, fluido sinovial, saliva

  • solicitações : tração, compressão, flexão, desgaste

    (estática ou dinâmica, ordem de grandeza e frequência)


Caracterização / avaliação de Biomateriais avanços na medicina moderna

  • Propriedades físico químicas

  • Ensaios in vitro - cultura de células

  • Ensaios in vivo - animais

  • Testes clínicos - pacientes


Propriedades físico químicas avanços na medicina moderna

  • estrutura química

  • morfologia (porosidade, formato, arranjo estrutural)

  • características superficiais determinam interação com tecidos vizinhos

  • propriedades mecânicas determinam o desempenho da função do tecido e/o órgão

Processamento

  • processo de confecção : controlar parâmetros determinantes das propriedades, custo

  • esterilização : podem alterar estrutura química


Avaliação do desempenho biológico avanços na medicina moderna

  • Testes in vitro

constituem a primeira etapa na seleção de materiais

  • Hemocompatibilidade (ASTM F756)

  • Citotoxicidade (ASTM F813, F895)


Material ou extrato + células  avaliação do crescimento celular e viabilidade celular


Avaliação do desempenho biológico e funcional avanços na medicina moderna

  • Testes in vivo

Permitem avaliar a resposta do tecido hospedeiro ao implante do material e o desempenho funcional do implante ao longo do tempo


  • Testes avanços na medicina modernain vivo

  • Implantes subcutâneo - ASTM F-1408

  • Implante intramuscular - ASTM F-763

  • Implante de longa duração (músculo ou osso) - ASTM F-891

  • Desempenho biológico - planejado de acordo com aplicação


  • Testes avanços na medicina modernain vivo

  • Testes imunológicos - ASTM F-710, F-720, F-749, F-750

  • Mutagenicidade - ASTM E-1262, E-1280

  • Pirogenicidade - USP Rabbit Test, USP bacterial endotoxin test

  • Carcinogenicidade - ASTM F-1439

  • Processo inflamatório (agudo / crônico)

  • Desempenho funcional


Testes a serem realizados em um desenvolvimento ? avanços na medicina moderna

Testes que estabeleçam um nível razoável de confiança quanto à resposta biológica do tecido hospedeiro ao material/dispositivo em questão

ASTM F-748 - seleção de testes biológicos para materiais e dispositivos


Normas internacionais avanços na medicina moderna

  • ASTM - American Standard Test Materials

    Medical devices - volume 13.01

  • ISO — International Standards Organization

    ISO/TR 10993 - Biological evaluation of medical devices

    ISO/TR 7405 - Biological evaluation of dental materials

  • ANSI — American National Standards Institute

  • AAMI — Association for Advancement of Medical

    Instrumentation


Classes de materiais avanços na medicina moderna


Metais avanços na medicina moderna


Metais avanços na medicina moderna


Vantagens dos metais como biomateriais avanços na medicina moderna

  • Apresentam elevado valores de resistência mecânica (capacidade para sustentação de cargas)

  • Permitem a confecção de peças em diferentes formatos


Desvantagens dos metais como biomateriais avanços na medicina moderna

  • Os valores de E são muito superiores aos do osso, não permitindo as vezes que o osso fixado receba estímulo mecânico

  • Sofrem corrosão


Cerâmicas avanços na medicina moderna


Cerâmicas avanços na medicina moderna


Tipos de biocerâmicas avanços na medicina moderna

  • Bioinertes

Material que permanece no organismo sem induzir resposta tecidual significativa

  • Bioativas

Material que induz cresicmento tecidual

(osteoindução / osteocondução)

  • Reabsorvível

Material que biodegrada no organismo, sendo que os produtos da degradação são metabolizados sem causar efeitos nocivos


Polímeros avanços na medicina moderna


Vantagens do uso de biomateriais poliméricos avanços na medicina moderna

  • Baixa densidade;

  • Facilidade de fabricação em diversos formatos, permitindo bom acabamento;

  • Elevada eficiência dos processos de fabricação, permite elevada produtividade;

  • Diversidade de propriedades;

  • Baixo consumo energético p/ processamento;

  • Comportamento elastomérico;

  • Possibilidade de polimerização “in situ”;

  • Resistência a corrosão


DESAFIOS avanços na medicina moderna


Ortopedia – juntas artificiais avanços na medicina moderna


  • aumentar resistência ao desgaste


  • diminuir liberação de calor durante a cura


  • propriedades mecânicas;

  • controle da taxa de reabsorção



  • Biomaterial similar ao ligamento natural;

  • Inserção ligamento - osso


Cartilagem

artificial

  • capacidade amortecimento;

  • lubrificação;

  • resistência ao desgaste;

  • fixação aos tecidos vizinhos


Oftalmologia avanços na medicina moderna

  • Lente intraocular

  • mínima intervenção;

  • reduzir opacificação


  • elasticidade

  • não trombogênico

  • adesão (cola )


  • Reduzir infecção devido à entrada de microorganismos


ENGENHARIA DE TECIDOS avanços na medicina moderna


Engenharia de tecidos avanços na medicina moderna

Àrea emergente considerada futuro da medicina

Refere-se ao uso dos princípios e métodos da engenharia e ciências da vida para entender os fundamentos das relações estrutura-função de tecidos normais e patológicos e assim fundamentar o desenvolvimento de substitutos biológicos para restaurar, manter ou melhorar funções de diferentes tecidos ou órgãos.

National Science Foundation Workshop, 1988



Pele artificial engenharia de materiais que visa manipular e reconstituir tecidos ou órgãos lesados.


Engenharia de tecidos - perspectivas engenharia de materiais que visa manipular e reconstituir tecidos ou órgãos lesados.


Biomateriais engenharia de materiais que visa manipular e reconstituir tecidos ou órgãos lesados.

onde obter informações


SLABO engenharia de materiais que visa manipular e reconstituir tecidos ou órgãos lesados.

Sociedade Latino Americana de Biomateriais

e Órgãos Artificiais

www.slabo.org.br


BIOMAT NET engenharia de materiais que visa manipular e reconstituir tecidos ou órgãos lesados.

www.biomat.net


TISSUE ENGINEERING SOCIETY engenharia de materiais que visa manipular e reconstituir tecidos ou órgãos lesados.

www.teinternational.org


TISSUE ENGINEERING engenharia de materiais que visa manipular e reconstituir tecidos ou órgãos lesados.

www.tissue_engineering.net


Obrigado ! engenharia de materiais que visa manipular e reconstituir tecidos ou órgãos lesados.

Dúvidas ?

Maiores informações

[email protected]


ad