Fabricação de dispositivos de policaprolactona/fármacos por extrusão aplicáveis na regeneração de nervos periféricos

Abstract

A regeneração de nervos do sistema nervoso periférico é uma característica intrínseca dos organismos vivos. Contudo, alguns eventos decorrentes geralmente de traumas ocasionam lesões de maior intensidade impedindo que o organismo por si só consiga restaurar sua estrutura original. Neste sentido surgem as técnicas cirúrgicas desenvolvidas para auxiliar estes eventos e uma das mais usuais consiste na tubulização. Por meio desta, um tubo de pequeno diâmetro é inserido no espaço vazio gerado entre os nervos rompidos e tem suas extremidades suturadas ao próprio nervo. O presente trabalho procurou inovar no sentido de avaliar com maior profundidade a fabricação de tubos em polímero bioreabsorvível policaprolactona (PCL) pela técnica de extrusão, com a incorporação de dois fármacos de comportamento térmico distinto, o antibiótico Sulfadiazina de Prata (SAg) e o antiinflamatório Ibuprofeno (IBP). Buscou-se uma melhor compreensão do processamento dos tubos por extrusão utilizando métodos estatísticos como ferramenta. As amostras foram construídas seguindo um projeto estatístico fatorial completo com 3 e 2 diferentes níveis, explorando a temperatura do polímero, velocidade da rosca e ainda o percentual de fármaco inserido à PCL. Este percentual foi de 15% em peso e as velocidades e temperaturas utilizadas foram respectivamente (17, 20 e 23 rpm) e (120, 130 e 140 ºC). Para o sistema PCL/SAg foram obtidos tubos com boa densificação e superfícies pouco rugosas. Através da avaliação conjunta dos fatores experimentais e suas respostas nas análises, definiu-se para o sistema PCL/SAg, 20rpm/125 ºC e 13 % de fármaco como melhor combinação de parâmetros de processo visando à aplicação pretendida. Para o sistema PCL/IBP foram obtidos tubos levemente mais espessos e com maior rugosidade. Como melhor combinação de parâmetros sugere-se: 17rpm/135 ºC e 13% de fármaco. A produção de tubos a partir de material bioreabsorvível com fármacos por extrusão se mostrou viável para a aplicação na regeneração de nervos periféricos devido à estabilidade geométrica e reprodutibilidade alcançada.<br>

Abstract: The regeneration of peripheral nerves is an intrinsic characteristic of living organisms. However, some events usually resulting from trauma cause more intense lesions, impeding the body to restore its original structure by itself. In this sense, surgical techniques developed to support these events came out and one of the most common is the tubing. Through this technique, a tube of a small diameter is inserted in the empty space generated between the injured nerve and has its ends sutured to the nerve itself. Since there are many types of polymeric tubes for this purpose commercially available, this study sought to innovate in order to assess in greater depth the manufacture of tubes made by bioresorbable polymer polycaprolactone (PCL) through the melting extrusion technique, with the incorporation of two distinct thermal behavior drugs, the antibiotic Silver Sulfadiazine (SAg) and anti-inflammatory Ibuprofen (IBP). We sought a better understanding of the tube processing by extrusion using statistical methods. Samples were constructed following a statistical full factorial design with 3 and 2 different levels, exploiting the temperature of the polymer, the screw speed and also the percentage of drug added to the PCL. The percentage was 15 % by weight and temperatures and speeds used respectively were (17, 20, and 23 rpm) and (120, 130 and 140 ° C). For PCL/SAg system tubes with good densification and slightly rough surfaces were obtained. Through the joint evaluation of the experimental factors and responses, 20rpm/125 ºC and 13% of drug was defined as the best combination of process parameters aiming the intended application. For the PCL/IBP system, slightly thicker and higher roughness tubes were obtained. As a better combination it was suggest: 17rpm/135 ºC and 13 % of drug. Manufacturing of bioresordable/drugs tubes showed feasible due to dimensional estability and reproducibility achieved.