A Seleção de Materiais – Uma Questão Multidisciplinar

Seleção de Materiais – Uma questão multidisciplinar Nos tempos contemporâneos, a ciência e a engenharia de materiais trabalham diuturnamente para o desenvolvimento de materiais cada vez mais eficientes, ou seja, que atendam às necessidades da sociedade e que tenha um custo acessível.  Você faz parte de uma equipe multidisciplinar formada por engenheiros de diversas áreas, além de químicos, médicos, biomédicos e demais profissionais. Essa equipe foi designada para o desenvolvimento de uma prótese ortopédica. Após diversas discussões científicas e buscas na literatura moderna, foram colocados em pauta os seguintes tópicos: • O custo estimado gasto com próteses dessa natureza, em 2012, fora de aproximadamente 12 milhões de reais. • Um material ideal deve ter ausência de toxicidade local ou sistêmica, ausência de respostas a corpo estranho ou inflamações. • As cerâmicas, tais como a hidroxiapatita, tem estrutura química que se assemelha ao osso, além de não apresentarem potencial de toxicidade e inflamações e ter um custo mais baixo do que os metais. Porém, não apresentam a resistência mecânica necessária nas áreas que exigem maior resistência ao implante. • Os metais são muito resistentes, mas não possuem as propriedades químicas e mecânicas ideais. Os materiais metálicos estão entre os mais utilizados, em especial ligas de titânio e o “aço cirúrgico”. Porém, os metais não possuem propriedades mecânicas similares ao osso, vindo a causar problemas para o paciente. As próteses de titânio têm um alto custo. Considerando seus conhecimentos basilares de ciência dos materiais (compósitos, materiais cerâmicos e metálicos), elabore um relatório que sugira qual tipo de material pode ser desenvolvido e quais seriam os benefícios, tais como propriedades químicas, físicas e custo de fabricação.

Relatório

          A perda de um órgão ou de uma parte do corpo vai além da privação da sua função no organismo, a transtornos sociais e psicológicos ao paciente. Assim  surgindo a necessidade de avanço da engenharia na área da saúde, com desenvolvimento de técnicas que permitam recuperar as funções totais ou parciais do órgão ou tecido perdido. Biomaterial é a definição de qualquer substância ou combinação de substâncias, naturais ou não, usadas em aplicações biomédicas. Os biomateriais podem ser classificados em metálicos, cerâmicos, poliméricos e compósitos, entre outros. Cada um com suas particularidades funcionais, exemplo: biomaterial metálico estao entre os mais usados, sendo caracterizados pelo tipo de ligação metálica, aço inoxidável, ligas metálicas de cobalto,crómio e molibdénio e ligas de titânio e as amálgamas. Os aços inoxidáveis tem baixo custo de produção, resistencia à corrosão, em contra partida apresentam o risco de se poder degradar e libertar iões agressivos para os tecidos envolventes ou acumular-se em órgãos específicos. Os biomateriais cerâmicos têm a capacidade de serem reabsorvidos, substituindo assim o tecido ósseo normal. Contudo existem algumas dificuldades no desenvolvimento desses materiais, relacionadas com a manutenção da resistência e da estabilidade da interface durante o período de degradação e reconstrução do tecido hospedeiro, assim como o controle das taxas de absorção com as taxas de crescimento do tecido. Como exemplo de biomateriais compósitos temos os vidros sólidos amorfos e o carbono. A figura  abaixo exemplifica o mencionado. Contudo um projeto de uma prótese deve atenter a particularidade de cada paciente. Sendo assim a sugestão é que se utilize não só um tipo de material, assim atendendo a cada particularidade em questão.

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