Pesquisadores da Coreia do Sul e dos Estados Unidos desenvolveram um dispositivo curioso: uma espécie de pistola de cola quente modificada capaz de imprimir enxertos ósseos biodegradáveis diretamente em fraturas durante cirurgias.
A ideia pode revolucionar a ortopedia. Isso porque permitiria produzir implantes personalizados em tempo real, sem a necessidade de processos demorados de fabricação ou modelagem prévia.
Pistola de cola quente para ossos funciona igual mini-impressora 3D portátil
Segundo os cientistas, o equipamento funciona como uma mini-impressora 3D portátil, mas adaptada para operar com segurança em tecido vivo. Ela permite que o cirurgião “desenhe” o enxerto no próprio osso lesionado, ajustando direção, ângulo e profundidade da impressão enquanto o paciente ainda está na mesa de cirurgia.
Como a ‘pistola de cola quente’ para ossos funciona
O dispositivo utiliza bastões semelhantes aos de uma pistola de cola quente, mas feitos de um compósito de policaprolactona (PCL) – um polímero biodegradável – e hidroxiapatita (HA), mineral encontrado naturalmente nos ossos.
Esses bastões são derretidos em baixa temperatura e expelidos diretamente nos defeitos ósseos, sem uso de solventes tóxicos.
- A policaprolactona garante elasticidade e adesão;
- A hidroxiapatita aumenta a resistência, melhora a integração com o osso e retarda a degradação do material;
- Antibióticos como gentamicina e vancomicina podem ser incorporados para proteger contra infecções após a cirurgia.
Na prática, o enxerto biodegradável é absorvido pelo corpo com o tempo e substituído gradualmente por novo tecido ósseo.
Testes em laboratório e animais
Os pesquisadores começaram testando o compósito em células humanas e de camundongos para verificar toxicidade e capacidade de estimular o crescimento de células ósseas. Depois, passaram para experimentos com coelhos que tinham defeito femoral grande demais para cicatrizar sozinho.
Os resultados foram comparados com o cimento ósseo comercial, usado atualmente em cirurgias ortopédicas. Em 12 semanas, os animais que receberam os enxertos impressos apresentaram ossos mais fortes, segundo exames de microtomografia computadorizada de alta resolução (micro-CT), capazes de revelar em 3D os detalhes microscópicos da formação óssea.
Apesar disso, os defeitos não estavam completamente preenchidos nesse período. Isso significa que ainda há ajustes a serem feitos antes de pensar em aplicação clínica em humanos.
Vantagens sobre métodos atuais
De acordo com Jung Seung Lee, professor de engenharia biomédica da Sungkyunkwan University (SKKU) e coautor do estudo, a principal vantagem é a personalização imediata.
O cirurgião não precisa de tomografias, modelagens digitais ou próteses pré-fabricadas. Ele imprime diretamente o implante no formato necessário, mesmo em fraturas irregulares ou complexas.
Outro diferencial está no tempo. O procedimento pode ser concluído em minutos, o que reduz a duração da cirurgia. Isso significa menor risco para o paciente e menos custos hospitalares.
Além disso, a entrega localizada de antibióticos ajuda a combater infecções pós-operatórias, um dos principais motivos de falhas em implantes ortopédicos, sem os efeitos colaterais da administração sistêmica desses medicamentos.
O que falta para chegar aos hospitais
Embora os resultados sejam promissores, o método ainda está em fase de prova de conceito. Para chegar às salas de cirurgia, os cientistas destacam alguns passos importantes:
- Padronizar processos de fabricação;
- Validar protocolos de esterilização;
- Realizar estudos pré-clínicos em animais de porte maior;
- Atender às exigências regulatórias para uso em humanos.
Se essas etapas forem cumpridas, a expectativa é que a pistola de enxertos se torne uma solução prática, rápida e de baixo custo para reparo ósseo.
Futuro da ortopedia
A pesquisa, publicada do periódico Device recentemente, aponta para um futuro no qual cirurgiões poderão levar para o centro cirúrgico um dispositivo portátil e imprimir implantes sob medida, diretamente na fratura.
Além de ossos, a tecnologia poderia ser adaptada para outros tipos de tecidos e lesões, usando materiais biodegradáveis ou medicamentos diferentes conforme a necessidade de cada paciente.
Como resume Lee, em comunicado, os resultados sugerem uma nova fronteira. “O grupo que recebeu os enxertos impressos exibiu melhores parâmetros estruturais, como espessura cortical e resistência à torção, o que indica uma cicatrização óssea mais eficaz e integrada”.
Se confirmada em testes futuros, a pistola 3D pode inaugurar uma era de ortopedia personalizada, mais rápida, segura e eficiente.
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