Material vitrocerâmico patenteado pela UFSCar é destaque na Agência Fapesp

Pesquisadores da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo (USP), em Ribeirão Preto, estão testando um material vitrocerâmico para tratar a hipersensibilidade dentinária – dor aguda desencadeada ao ingerir alimentos e bebidas quentes ou geladas, causada pela retração da gengiva e exposição de túbulos microscópicos de um dos tecidos que formam os dentes: a dentina.

Desenvolvido por pesquisadores do Laboratório de Materiais Vítreos (LaMaV) do Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), o material também é experimentado em implantes oculares e ossos artificiais do ouvido médio, entre outras aplicações, no âmbito do Centro de Pesquisa, Educação e Inovação em Vidros (CeRTEV) – um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP.

“O material, que denominamos biosilicato, é obtido a partir da cristalização controlada de um vidro especial por meio de tratamentos térmicos. Com isso, conseguimos obter um material vitrocerâmico que apresenta grandes vantagens em relação ao vidro convencional”, disse Edgar Dutra Zanotto, professor do Departamento de Engenharia de Materiais do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da UFSCar e coordenador do CeRTEV, à Agência FAPESP.

Segundo Zanotto, uma das principais características do material é ser bioativo. Ao entrar em contato com fluídos corporais, como a saliva e o plasma sanguíneo, o biosilicato sofre reações que levam à formação em sua superfície de uma camada de hidroxicarbonato apatita (HCA) – composto quimicamente semelhante à fase mineral dos ossos.

Dessa forma, o material vitrocerâmico bioativo tem a capacidade de aderir a ossos, dentes e até mesmo cartilagens. “Há dezenas de possíveis aplicações para o biosilicato. Até agora, testamos clinicamente apenas algumas em Medicina e Odontologia”, disse Zanotto.

Hipersensibilidade dentinária

Para tratar a hipersensibilidade dentinária, os pesquisadores aplicam o material vitrocerâmico em pó, na forma de partículas micrométricas com tamanho suficiente para preencher a cavidade dos túbulos da dentina.

Em contato com a saliva, o material sofre reações que induzem à formação de HCA em sua superfície. Dessa forma, os túbulos dentinários são obliterados, impedindo que líquidos presentes nesses tubos microscópicos possam ser estimulados por mudanças de temperatura ou de calor de alimentos e bebidas, causando a sensibilidade.
“Já foram feitos ensaios clínicos, em humanos, a fim de avaliar a eficácia do material vitrocerâmico para o tratamento da sensibilidade dentinária”, contou Zanotto.

Um dos estudos clínicos, conduzido por pesquisadores da Faculdade de Odontologia da USP de Ribeirão Preto, teve a participação de 142 pacientes, divididos em grupos submetidos a diferentes tipos de tratamento.

Os resultados do estudo revelaram que o grupo de pacientes tratados com o biosilicato disperso em uma solução com água destilada apresentou maior diminuição dos níveis de dor em comparação com os tratados com cremes dentais com agentes hiperestésicos disponíveis no mercado.

“O estudo indicou que partículas micronizadas de biosilicato podem fornecer uma resposta imediata, eficaz e de longa duração para os pacientes que sofrem de hipersensibilidade dentinária”, disse Zanotto.

Ossos artificiais

Os pesquisadores do LaMaV também desenvolvem ossículos artificiais do ouvido médio humano, como o estribo, a bigorna e o martelo, à base de biosilicato.

As próteses ósseas têm cerca de 10 milímetros de comprimento e entre 1 e 2 milímetros de espessura. São implantadas em pacientes com deficiência auditiva causada por problemas nesses ossos, provocados por infecções ou diversas moléstias.

Um dos diferenciais dos ossos artificiais em comparação com os feitos a partir de outros materiais, segundo Zanotto, é que, além de bioativos, também são usináveis, permitindo que o tamanho da peça possa ser ajustado à cavidade intra-auricular do paciente no momento da cirurgia.

“Cada pessoa tem um tamanho de cavidade diferente. No momento da implantação, o cirurgião pode usinar a peça e ajustá-la à cavidade intra-auricular do paciente”, disse.

As próteses foram avaliadas em um estudo clínico realizado por pesquisadores da Faculdade de Medicina da USP de Ribeirão Preto com 29 pacientes com redução auditiva causada pela perda da função dos ossículos do ouvido médio.

Os pesquisadores compararam por meio de testes audiométricos a recuperação auditiva dos pacientes três meses após a substituição total ou parcial dos ossículos por próteses feitas com biosilicato.

Os resultados indicaram que as próteses substituíram eficientemente os ossículos. Dos 29 pacientes, 24 recuperaram a audição e outros cinco apresentaram problemas não relacionados ao uso das próteses.

“O percentual de pacientes que recuperaram a audição é espetacular e indica que os ossos artificiais são substitutos eficazes dos ossículos, não só por suas propriedades bioquímicas e mecânicas, mas também por serem usináveis”, avaliou Zanotto.

Implantes orbitais

Uma das aplicações mais recentes do biosilicato feita pelos pesquisadores do LaMaV é em implantes oculares, conhecidos popularmente como “olhos de vidro”.

Como o biosilicato é bioativo, os implantes oculares feitos pelos pesquisadores à base do material vitrocerâmico aderem aos tecidos circundantes ao olho do paciente.
Com isso, o implante acompanha o movimento do olho não danificado do paciente que recebeu o implante, explicou Zanotto. “O olho de vidro convencional é estático. Quando a pessoa movimenta o olho não danificado, a prótese de vidro normal não se move”, disse.

De acordo com o pesquisador, já há no mercado implantes oculares que também apresentam movimento, à base de polímeros. O preço, contudo, pode chegar a R$ 4 mil.

“A ideia de desenvolver próteses oculares à base de um material vitrocerâmico é chegar a um produto com melhor resposta biológica e ainda diminuir o custo”, afirmou.

O implante orbital está sendo avaliado em um estudo clínico, realizado por pesquisadores do Departamento de Oftalmologia da Faculdade de Medicina da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Botucatu, com aproximadamente 30 pacientes que passaram por procedimentos de remoção de um dos olhos em função de traumas graves.

De acordo com um relatório preliminar, feito pela equipe cirúrgica responsável pelo estudo clínico, até o momento nenhum dos pacientes apresentou complicações pós-operatórias ou sinais de inflamação, deiscência [abertura de sutura] e extrusão do implante mais de seis meses depois da realização da cirurgia.

Os testes laboratoriais e de tomografia computadorizada dos pacientes que já completaram o estudo também não indicaram nenhuma alteração em órgãos vitais ou migração, formação de abscessos ou inflamação em torno dos implantes.

“Essa área de materiais bioativos para aplicação em Medicina está em pleno crescimento em todo o mundo”, disse Zanotto. “Já temos uma rede de colaboração com mais de 50 pesquisadores de diversas instituições de pesquisa em áreas como Biologia, Fisioterapia, Medicina e Odontologia.”

As aplicações do biosilicato resultaram em patentes, sendo que algumas delas – como a do material na forma de partículas micrométricas para tratar a hipersensibilidade dentinária – foram licenciadas para empresas.

“A ideia é desenvolver essas tecnologias e transferi-las para spin-offs [empresas surgidas em universidades e instituições de pesquisa] ou indústrias já estabelecidas, de modo que cheguem rapidamente ao mercado e a um preço acessível”, disse Zanotto.

Fonte: Agência de Inovação da UFScar

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