Estudo de viabilidade da moldagem por injeção de stents polimericos de PEBD e PCL com fármaco

Abstract

Os stents são implantes médicos que tem evoluído bastante desde os metálicos só ou BRS (Bare metal stents), passando para os stents farmacológicos -DES (Drug eluting stents) de primeira e segunda geração, chegando até os que seriam os stents de terceira geração e que, uma das muitas alternativas que estão sendo pesquisadas são os stents poliméricos com e sem fármaco incorporado. A utilização de polímeros bioreabsorvíveis para a fabricação destes dispositivos médicos permite, além de cumprir uma função primária (no caso dos stents a desobstrução da artéria), controlar a liberação de um fármaco.Testar novas formas de fabricar esses implantes são desafios constantes na academia e na industria. Partindo disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de fabricar uma geometria próxima à de um stent com e sem fármaco incorporado utilizando o processo de moldagem por injeção e projetando uma geometria adequada para a fabricação de um molde em duas cavidades e um núcleo. Por sua vez, usando técnicas de fabricação rápida usinaram-se dois moldes, o primeiro em resina epóxi, validando o projeto de molde, e o segundo em alumínio. Moldaram-se quatro configurações de stents, duas com fármaco e duas puras, usando um polímero bioestável (polietileno de baixa densidade - PEBD) e um bioreabsorvível ( policaprolactona - PCL). Além disso, foi analisada a morfologia dos stents moldados com diferentes equipamentos conseguindo observar a mistura do fármaco dentro da matriz polimérica, a qualidade superficial das peças injetadas e o comportamento mecânico dos stents quando submetidos a compressão entre duas placas. Finalmente, tendo avaliado positivamente a possibilidade de injetar esse tipo de peças, identificaram-se as principais dificuldades e sugeriram-se melhorias para futuros projetos de moldes e para o bom desempenho do processo de moldagem por injeção.<br>

Abstract : Stents are medical implants that have evolved greatly since the metallic only or BRS (bare metal stents), passing by pharmacological stents DES (Drug eluting stents) of first and second generation coming up who would be the third generation stent where one of the many alternatives that are being researched are the polymer stents with and without incorporated drug. The use of bioresorbable polymers for the manufacture of these medical devices allows, besides fulfilling a primary function (in the case of stent maintain patency of the artery), control the release of any drug. Find new ways to manufacture these implants are constant challenges in academic and in the industry fields. Starting from this, the objective of this study was to evaluate the feasibility of fabricating a geometry close to a stent with and without incorporated drug using the injection molding process and designing a suitable geometry for manufacturing a mold into two cavities and a core. In turn, using rapid manufacturing techniques were machined two molds, the first in epoxy resin, validating the mold design and the second of aluminum. Four stents configurations were molded, two with drug and two pure, using a biostable polymer (low density polyethylene - LDPE), and a bioresorbable (polycaprolactone - PCL). Furthermore, was examined the morphology of the molded stents with different equipment achieving observe the mixing drug within the polymer matrix, the surface quality of the molded parts and the mechanical behavior of the stent when subjected to compression between two plates. Finally, after a positive validation of the feasibility for injection molding of that kind of parts, were identified the main difficulties and have been suggested improvements for future molds designs and for the good performance of the injection molding process.