Um pesquisador da UBC Okanagan descobriu um novo design de osso artificial que pode ser personalizado e feito com uma impressora 3D para maior resistência, substituições ósseas mais seguras e eficazes.

Hossein Montazerian, assistente de pesquisa na Escola de Engenharia da UBC Okanagan, identificou uma maneira de modelar e criar enxertos ósseos artificiais que podem ser impressos de maneira personalizada. Montazerian diz que os ossos humanos são incrivelmente resistentes, mas quando as coisas dão errado, substituí-los pode ser um processo doloroso, exigindo várias cirurgias.

"Ao projetar andaimes de ossos artificiais, é um equilíbrio preciso entre algo que é poroso o suficiente para se misturar com osso natural e tecido conjuntivo, mas ao mesmo tempo forte o suficiente para que os pacientes levem uma vida normal, "diz Montazerian." Identificamos um design que atinge esse equilíbrio e pode ser personalizado usando uma impressora 3D. "

O enxerto ósseo tradicional é usado na medicina para tratar desde fraturas traumáticas a defeitos, e requer a movimentação do osso de uma parte do corpo para outra. Mas Montazerian diz que seus enxertos ósseos artificiais poderiam ser impressos personalizados para caber em qualquer paciente e não exigiriam o transplante de fragmentos ósseos existentes.

Em sua pesquisa, Montazerian analisou 240 designs diferentes de enxertos ósseos e se concentrou apenas naqueles que eram porosos e fortes. Ele imprimiu aqueles que tiveram o melhor desempenho usando uma impressora 3D e, em seguida, executou testes físicos para determinar a eficácia deles sob carga no mundo real.

"Algumas das estruturas realmente se destacaram, "Montazerian acrescenta." Os melhores designs eram até 10 vezes mais fortes do que os outros e, como têm propriedades muito mais semelhantes às do osso natural, são menos propensos a causar problemas a longo prazo. "

Montazerian e seus colaboradores já estão trabalhando na próxima geração de designs que usarão uma mistura de duas ou mais estruturas.

“Esperamos produzir enxertos ósseos ultra-porosos, onde o osso e os tecidos conjuntivos se encontram e são extra-fortes nos pontos sob maior estresse. O objetivo final é produzir um substituto que imite quase perfeitamente o osso real. "

Embora seus projetos de enxerto ósseo estejam bem encaminhados, Montazerian diz que a tecnologia ainda precisa de alguns avanços antes que possa ser usada clinicamente. Por exemplo, ele diz que outros pesquisadores da área estão começando a refinar biomateriais que não serão rejeitados pelo corpo e que podem ser impressos com os detalhes 3D muito finos que seus projetos exigem.

"Esta solução tem um potencial enorme e o próximo passo será testar como nossos projetos se comportam em sistemas biológicos reais, "ele diz." Espero ver este tipo de tecnologia implementada clinicamente para pacientes reais em um futuro próximo. "

A pesquisa de Montazerian foi publicada recentemente no Science Direct's Materiais e Design .