Legenda descritiva: Composição com duas imagens: à esquerda, o pesquisador Felipe Tuon segura modelos de próteses ortopédicas desenvolvidas na PUCPR; à direita, sobre a mesa, estão expostos vários protótipos coloridos, incluindo hastes femorais e componentes do quadril impressos em 3D. (Créditos: Divulgação / PUCPR)
Próteses 3D antimicrobianas: solução pioneira combate infecções em implantes ortopédicos e reduz custos na saúde pública.
Paraná, 14 de julho de 2025 – Em um importante avanço para a saúde pública brasileira, o pesquisador Felipe Francisco Tuon, do Programa de Pós-Graduação em Ciência da Saúde (PPGCS) da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR), desenvolveu uma solução inovadora: próteses ortopédicas impressas em 3D com propriedades antimicrobianas. Esta tecnologia pioneira visa combater as infecções associadas a implantes, um desafio persistente que afeta a reabilitação de milhares de pacientes no Sistema Único de Saúde (SUS).
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As infecções em próteses representam uma das maiores complicações pós-cirúrgicas, impactando diretamente a qualidade de vida dos pacientes e gerando custos adicionais substanciais para o sistema de saúde. A inovação da PUCPR, que incorpora um antibiótico diretamente no termoplástico das próteses impressas em 3D, oferece uma alternativa eficaz e de baixo custo. Com financiamento aprovado pelo CNPQ, essas próteses antimicrobianas serão produzidas e distribuídas gratuitamente aos hospitais do SUS, prometendo transformar a reabilitação ortopédica em todo o país e assegurar os direitos do paciente a um tratamento mais seguro e eficaz.
O Desafio das Infecções em Próteses Ortopédicas no Brasil
Acidentes de Trânsito e a Demanda por Implantes
O Brasil enfrenta uma crescente demanda por próteses ortopédicas, impulsionada em grande parte pelos acidentes de trânsito. Dados do Ministério da Saúde de 2023 revelam que mais de 260 mil internações hospitalares na rede pública foram decorrentes desses acidentes, com 76% dos casos envolvendo pedestres, ciclistas e motociclistas. Tais incidentes frequentemente resultam em lesões graves que exigem, em muitos cenários, amputações ou comprometimento irreversível de membros, aumentando a necessidade de implantes.
As Complicações das Infecções Pós-Cirúrgicas
Estima-se que cerca de 15 mil implantes de próteses de quadril e joelho sejam realizados anualmente pela rede pública de saúde. No entanto, o uso de próteses traz consigo um desafio significativo: as infecções associadas. Um artigo publicado na Revista Brasileira de Análises Clínicas aponta que próteses utilizadas em cirurgias de coluna vertebral, por exemplo, estão relacionadas a uma taxa de infecção que varia de 2% a 20%. Essas complicações representam um grande obstáculo para a saúde pública no Brasil.
As infecções em próteses impactam diretamente os resultados de reabilitação e a qualidade de vida dos pacientes. Além disso, prolongam o tempo de internação hospitalar e geram custos adicionais consideráveis, tanto para os pacientes quanto para o sistema de saúde. Este cenário ressalta a urgência de medidas preventivas e protocolos eficazes de controle de infecções para garantir a segurança e o bem-estar das pessoas submetidas a procedimentos ortopédicos.
A Inovação da PUCPR: Próteses 3D com Ação Antimicrobiana
Tecnologia de Impressão 3D e o Polímero Antibiótico
Diante desse cenário, o estudo da PUCPR desenvolveu uma solução revolucionária: próteses impressas em 3D resistentes à infecção, com um custo significativamente inferior ao de mercado. A inovação reside na incorporação de um antibiótico ao termoplástico utilizado como polímero nas impressões 3D das próteses. Essa combinação é crucial para prevenir a formação de biofilmes, estruturas resultantes da aderência de microrganismos a superfícies, que são uma das principais causas das infecções em implantes.
O professor Felipe Francisco Tuon, do PPGCS da PUCPR, detalha o processo: “Usamos a tecnologia de impressão 3D com um polímero desenvolvido na PUCPR que, além de apresentar resistência, também contém substâncias que evitam infecções. A liberação do antibiótico de forma prolongada garante um efeito antimicrobiano de longo prazo, o que pode ser valioso para prevenir ou controlar infecções em aplicações ortopédicas.”
Benefícios do Antibiótico de Liberação Prolongada
A capacidade de liberar o antibiótico de forma prolongada é um diferencial chave dessa tecnologia. Diferente dos tratamentos convencionais que podem exigir múltiplas doses ou intervenções adicionais, a prótese já atua como um sistema de entrega contínua do medicamento. Isso não apenas otimiza a prevenção e o controle de infecções, mas também pode reduzir a necessidade de cirurgias de revisão, diminuir o tempo de recuperação do paciente e, consequentemente, os custos associados ao tratamento de infecções pós-operatórias.
Avanços e Perspectivas para a Saúde Pública
Testes Clínicos e Financiamento do CNPQ
O pesquisador Felipe Francisco Tuon informa que, até o momento, 15 pacientes já receberam os implantes que previnem infecção, com resultados promissores. O próximo passo é expandir os testes clínicos, convocando instituições de todo o Brasil para participar. O potencial dessa solução foi reconhecido pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ), que aprovou um financiamento de R$ 3 milhões. Este aporte financeiro será fundamental para estruturar um Centro de Impressão 3D na PUCPR, consolidando a capacidade de produção em larga escala.
Próteses Personalizadas e Acesso pelo SUS
A partir de 2025, as próteses ortopédicas que previnem infecção, produzidas na PUCPR, serão fornecidas sem custo aos pacientes do Sistema Único de Saúde (SUS). Essa iniciativa representa um marco no acesso a tecnologias avançadas em saúde. “A tecnologia de impressão 3D trouxe um avanço significativo nesse campo, permitindo a produção de próteses personalizadas, que não apenas reduzem o tempo cirúrgico e minimizam complicações pós-operatórias, mas também potencializam os resultados nos processos de reabilitação graças à individualização do tratamento”, destaca Tuon.
Publicação em Periódico Científico e Colaboração Interinstitucional
Os resultados da pesquisa foram detalhados no artigo científico “Antimicrobial Action of a Biodegradable Thermoplastic Impregnated with Vancomycin for Use in 3D Printing Technology” (Ação antimicrobiana de um termoplástico biodegradável impregnado com vancomicina para uso em tecnologia de impressão 3D), publicado no periódico Brazilian Archives of Biology and Technology. O artigo está disponível para consulta e aprofundamento técnico através do link: https://doi.org/10.1590/1678-4324-2024231110 .
A autoria do artigo é de Felipe Francisco Tuon, em coautoria com os pesquisadores Celso Júnio Aguiar Mendonça e Jamil Faissal Soni, ambos do Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Paraná (CHC-UFPR), Unidade do Sistema Neuro-Músculo-Esquelético (UNME). A equipe conta ainda com Leticia Ramos Dantas, da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), vinculada ao Laboratório de Doenças Infecciosas Emergentes da PUCPR. Essa colaboração interinstitucional reforça a robustez e a relevância da pesquisa, unindo expertises para o desenvolvimento de soluções que beneficiam diretamente a população.
