Tecnologia desenvolvida na Unicamp com apoio da FAPESP propõe obtenção de dispositivos médicos implantáveis customizados com liberação controlada de substância vasodilatadora a partir de novo material polimérico

Texto:  Leonardo Scramin Florindo | Fotos: Pedro Amatuzzi

Os pesquisadores do Instituto de Química da Unicamp, Marcelo Ganzarolli de Oliveira, Matheus Fernandes de Oliveira e Laura Caetano Escobar da Silva, possibilitaram a obtenção de dispositivos médicos implantáveis por impressão 3D a partir de um material polimérico fotocurável (resina) desenvolvido pelo grupo e capaz de proporcionar também os efeitos da liberação local de óxido nítrico (NO), uma substância vasodilatadora. 

A tecnologia que já conta com pedido de patente depositado pela Inova Unicamp no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) resolve alguns dos grandes problemas enfrentados pelos implantes cardíacos do tipo stent – pequenas malhas tubulares expansíveis – disponíveis no mercado e que têm o objetivo de restaurar o fluxo sanguíneo, evitando infartos. 

“Os stents são usados para desobstruir as artérias coronárias que estão obstruídas por placas ateroscleróticas, que causam deficiência de irrigação do músculo cardíaco. Os implantes usados inicialmente eram inteiramente metálicos, mas constatou-se que passado algum tempo, uma porcentagem significativa de casos levava à reoclusão da artéria após o implante, por uma resposta cicatricial ao próprio implante”, conta Ganzarolli de Oliveira.

Este problema foi em grande parte resolvido com o desenvolvimento dos stents recobertos com polímeros que liberam fármacos. Porém, verificou-se que o contato do sangue com a superfície polimérica podia induzir a formação tardia de trombos. “Havia a necessidade de melhorar essa tecnologia”, lembra o pesquisador. Os estudos relacionados a próteses intracoronárias são feitos há mais de 20 anos pelo grupo de pesquisa do professor Marcelo Ganzarolli de Oliveira.

Utilização de óxido nítrico

Diante desse cenário, os pesquisadores viram no óxido nítrico (NO) um caminho promissor, uma vez que esta pequena molécula exerce várias ações benéficas como a inibição da formação de trombos, a dilatação dos vasos sanguíneos, o estímulo à regeneração do endotélio vascular – camada celular que reveste o interior dos vasos sanguíneos – e o bloqueio da proliferação das células musculares lisas, que são as que acabam obstruindo a artéria novamente. Assim, desenvolveram stents metálicos recobertos com polímeros que liberam NO. Mas nem tudo estava resolvido: quando acaba o estoque de NO, o polímero sozinho podia ainda induzir a formação de trombo. 

“Nosso próximo passo foi desenvolver um stent de polímero absorvível, que liberasse NO e que pudesse ser implantado. Para isso, sintetizamos poliésteres elásticos que sofrem processos de degradação hidrolítica, gerando os monômeros, que são absorvidos e removidos do local pelas células do sistema imune, e que, idealmente, vão desaparecer por completo em algum momento”, explica Ganzarolli. 

Produção de stents a partir de impressoras 3D

O desenvolvimento da resina especial permitiu que a equipe utilizasse impressoras 3D, a partir de uma técnica baseada na fotoreticulação do polímero, vencendo o desafio da fabricação de stents inteiramente de um material polimérico fotocurável. 

“Nós desenvolvemos a nossa própria resina utilizada na impressão. Uma resina de poliéster, que libera o NO e que retícula com a luz. Nós produzimos em escala de pesquisa, mas a produção pode ser facilmente ampliada para a escala industrial. A impressão 3D é fantástica nesse aspecto”, expõe o professor. 

Nessa estrutura, os pesquisadores conseguiram demonstrar que a liberação de NO permanece por um longo período, ao mesmo tempo em que ocorre a degradação hidrolítica do poliéster, uma reação química que vai lentamente dissolvendo o stent. 

Dito de outra forma, o stent polimérico apresenta a vantagem tecnológica de desaparecer após cumprir sua função, sendo totalmente absorvido pelo corpo, um benefício de interesse direto da indústria de produtos médicos, especialmente a indústria farmacêutica voltada para implantes coronários.

Saiba mais 

• Para mais informações sobre essa e outras tecnologias da Universidade Estadual de Campinas acesse o Portfólio de Patentes e Softwares da Unicamp.
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