BIOFABRIS - Instituto de Biofabricação

Resumo

O domínio da biofabricação é um domínio emergente. O Instituto BIOFABRIS agora proposto visa a integração de aspectos computacionais, novas técnicas de processamento e síntese e desenvolvimento de materiais através da adoção de estratégias bio-inspiradas. Esta estratégia é inovadora e representará uma forte contribuição científica posicionando num lugar de destaque o espaço Iberoamericano. A expressão biomimetismo emerge exatamente dessa potencialidade da biofabricação de reproduzir partes do corpo humano tanto no domínio macroscópico (anatômica) como microscópico e nas propriedades físicas, químicas e biológicas. Uma questão abrangente na biofabricação é a diversidade de áreas e temas abordados. A multidisciplinaridade é uma característica evidente em que conhecimentos de três grandes e principais campos científicos são requisitados: a engenharia, as ciências da vida e as ciências básicas. A amplitude de conhecimentos exige a formação de uma equipe heterogênea com domínio nas especialidades envolvidas e, sobretudo, da cooperação assídua entre os grupos participantes. Esses motivos são fortes indícios de um trabalho que virá a render frutos autênticos e pioneiros. Como tecnologia emergente de proporções globais e com possibilidade de oferecer soluções revolucionárias, a biofabricação consolida-se como uma tecnologia que está diretamente comprometida com o bem-estar e com as recuperações físicas e psicológicas de pessoas com graves problemas de saúde, ocasionados por defeitos em tecidos ou órgãos ou por danos corpóreos causados por acidentes. Com base nesta abordagem, a criação de um Instituto de biofabricação é uma iniciativa que beneficiará a sociedade de um modo geral, possibilitará a criação de ferramentas de auxílio ao tratamento de pacientes e cuidados médicos adequados, a descoberta de novos materiais para a engenharia de tecidos e produção de próteses, o desenvolvimento de modelos customizados e biocompatíveis, a disseminação de conhecimento dentro e fora do âmbito da rede, a conscientização da sociedade sobre esta nova forma de apoio à saúde humana, o combate ao monopólio das grandes empresas de produtos e soluções médicas, a possibilidade de maior assistência a comunidades carentes, grupos específicos ou vítimas de guerra e de acidentes em geral. Outros aspectos significativos e originais da proposta passam pela imposição de novas características aos biomateriais a serem processados, a agregação de novas propriedades aos materiais permitindo o seu processamento em equipamentos de prototipagem rápida convencionais por meios de laser, feixe de elétrons, extrusão, jato liquido, etc., ou especialmente desenvolvidos sem degradação além de a melhoria da funcionalidade dos dispositivos através da incorporação de drogas e/ou modificação superficial de modo a facilitar a sua biointegração. A utilização de biomateriais como matéria-prima da prototipagem rápida criou a condição para fabricação direta (sem necessidade de moldes) de implantes (biofabricação). Os implantes assim criados, diferentemente dos convencionais, exibem excelente conformidade anatômica, por terem sido projetados especificamente para o paciente, associado a uma microestrutura (scaffolds) que contribuem para o crescimento de tecidos. Os processos de biofabricação aditivos, através das técnicas de prototipagem rápida, são relativamente recentes, viabilizam a customização de um modelo a ser produzido, além de se basearem numa construção tridimensional, camada a camada, o que garante a alta precisão na manufatura e a boa qualidade do produto final. Normalmente, são construídos protótipos para utilizações médicas, tais como implantes ou scaffolds. O contínuo aprimoramento dos processos de prototipagem rápida, com novas técnicas e materiais, permitirá no futuro que se realize transplantes completos de órgãos, desenvolvidos por uma máquina para um ser humano cuja denominação é conhecida por bioimpressão e abre a perspectiva da eliminação das filas de transplante de órgãos e a melhoria da qualidade de vida de centenas de milhares de pessoas particularmente nos países pobres. Entretanto, esse futuro que atualmente pode parecer apenas ficção, tornar-se-á realidade desde que existam hoje empreendimentos baseados na realidade e na ciência e focados em objetivos bem definidos, como o caso desta proposta. Em uma discussão mais técnica, uma ramificação muito interessante e promissora no campo da biofabricação são os estudos realizados em busca da funcionalização dos implantes por meio da utilização e incorporação de drogas, que facilitem a biointegração dos implantes ao organismo, com menor risco de rejeição do organismo. Neste sentido, serão realizados estudos para se determinar o momento adequado de inserção da droga ao implante, ou seja, se durante a fabricação do implante ou se após a construção deste. Em busca da definição do melhor instante de inserção das drogas, surgem dois caminhos a se considerar, isto é, no caso de as drogas serem aplicadas ao implante antes da biofabricação, será fundamental se desenvolver uma técnica que não degrade a droga. Por outro lado, a inserção posterior, obriga o conhecimento apurado da superfície do implante de forma a se fixar e liberar as drogas adequadamente. Em resumo, a originalidade desta proposta está ancorada na formação de uma rede com profissionais multidisciplinares e multi-institucionais com o intuito da pesquisa básica e tecnológica por meio do compartilhamento e difusão do conhecimento de modo a se produzir ciência para a criação de substitutos biológicos com alta capacidade de integração ao organismo humano e totalmente funcionais. (AU)