Tecnologias Associadas às Aplicações Industriais Biomateriais Poliméricos Dionatan Arruda João Paulo Luiz Otávio Pedro Eugênio Trabalho desenvolvido durante a disciplina CTT211 Ciência e Tecnologia dos Materiais, da UFVJM Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, sob a orientação da Profa. Dra. Flaviana Tavares. 1

Polímeros Os polímeros são compostos químicos de elevada massa molecular, resultantes de reações químicas de polimerização. Os polímeros são macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os monômeros). O número de unidades estruturais repetidas numa macromolécula é chamado grau de polimerização. Polímeros como Materiais O termo plástico é freqüentemente usado para se referir a materiais poliméricos. Ele se refere a uma categoria de materiais que podem ser moldados em vários formatos. Termoplásticos: materiais poliméricos que fluem em um molde ou forma sob a influência de calor e mantém o formato sob dresfriamento (e perde quando reaquecido). Termofixos: materiais poliméricos que são formados em um molde sob a influência de calor e são reticulados (cura) permanentemente no formato moldado. São insolúveis e infusíveis. 2

Biomateriais Poliméricos A maioria dos Biomateriais Poliméricos são sintéticos (poucos são naturais) as suas propriedades variam de: Macios (hidrogéis, lentes) Elastômeros (cardiovasculares) Rígidos (ortopedia, odontologia) Critérios para Uso Propriedades físicas e mecânicas apropriadas; Devem ser livres de monômeros e materiais permeáveis; Ser biocompatíveis: Não deve induzir mudanças clínicas no ambiente implantado Não deve produzir substâncias tóxicas na degradação; Se biodegradável, deve ser bioabsorvível; Se biodegradável, velocidade de degradação tem que ser compatível com aplicação; Propriedades químicas, físicas e mecânicas estáveis durante implante; Deve ser esterilizável; Baixo custo. 3

Exemplos de Alguns Polímeros usados na Medicina: Polietileno Polimetilmetacrilato (P A) Politetrafluoroetileno (PTFE) Poliuretano Poli(cloreto de vinila) (PVC) Polidimetilsiloxano (Silicone) Nylons Poliesteres Polietileno É utilizado como: cateteres,tubos flexíveis, fabricação de implantes ortopédicos especialmente para joelho e quadril, próteses articulares. 4

Polietileno utilizado no implante facial: Polimetilmetacrilato É um material vítreo, transparente e biocompatível. Utilizado como: Lentes oculares Dentes postiços Cimento ósseo Bombas sanguíneas Membranas para diálise 5

Exemplos da utilização do Polimetilmetacrilato Bioplastia Implante de Lente Politetrafluoroetileno (PTFE) É muito inerte, denso e cristalino, possui tensão superficial muito baixa e baixo coeficiente de atrito. É utilizado como: Ligamentos e tendões artificiais ; Enxertos vasculares. 6

Exemplos de utilização do Politetrafluoroetileno Tubo de Politetrafluoretileno (PTFE) interposto entre o tronco braquiocefálico e a artéria pulmonar direita. Tubo de Politetrafluoretileno implantado, entre a aorta junto à origem da artéria subclávia esquerda e aorta descendente abaixo do segmento comprometido. Poliuretano É uma grande família de polímeros, biomédica aplicações, resiste à fadiga, de boa biocompatibilidade e muito resiste à degradação no ambiente biológico. Utilizado principalmente como: Prótese vascular Balão intra-aórtico Isolamento do fio de marca-passo Válvulas cardíacas Curativos Implantes mamários Reconstrução facial 7

Exemplos de utilização do Poliuretano Válvula cardiovascular de poliuretano Cateteres usados atualmente para realização de exames. Poli(cloreto de vinila) (PVC) O PVC na medicina é muito utilizado na fabricação de instrumentos como: bolsas de sangue, tubos endotraqueais, bolsas de soro, cateteres cardiovasculares entre outros. 8

Utilização do Poli(cloreto de vinila) O PVC é utilizado na fabricação de diversos tipos te cateteres Polidimetilsiloxano (Silicone) É um material de excelente biocompatibilidade, flexibilidade, é resiste à degradação, permeável ao oxigênio. É utilizado principalmente em: Cosméticos Cirurgia reconstrutiva Prótese de olhos e ouvidos 9

Exemplos de utilização do Polidimetilsiloxano (Silicone) Prótese de ouvido Prótese de silicone Poliésteres Pertence à família de poliésteres, são rígidos e cristalinos, facilmente transformado em várias formas, boas propriedades mecânicas e resistência química, excelente biocompatibilidade. É utilizado principalmente como: Tecidos enxertos vasculares Válvulas cardíacas artificiais Materiais sutural Próteses de ligamento de tendão 10

Exemplo de utilização do Poliéster Prótese de poliéster substituindo o ligamento de um tendão. Referências http://centroed03.blogspot.com/2010/11/polimer os-os-polimeros-sao-compostos.html. Acesso em 15 de setembro de 2011. http://www.carlosassumpcao.com.br/e7.htm. Acesso em 15 de setembro de 2011. http://www.scielo.br/scielo.php?pid=s1415-52732005000400010&script=sci_arttext. Acesso em 15 de setembro de 2011. http://www2.iq.usp.br/docente/lhc/. Acesso em 15 de setembro de 2011. 11