A 19ª Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT) na Fiocruz possui dezenas atividades realizadas por proponentes de diversas unidades da...
A 19ª Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT) na Fiocruz possui dezenas atividades realizadas por proponentes de diversas unidades da instituição. E o uso da impressão 3D na produção de medicamentos foi destaque.
As atividades da 19ª Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT) na Fiocruz, iniciadas na terça-feira (18/10), teve a participação de centenas de pessoas passando pelo campus Maré-Manguinhos da Fundação. Dentre as cerca de 50 atividades realizadas por proponentes de diversas unidades da instituição, a atividade O uso da impressão 3D como o futuro da produção de medicamentos, promovida pelo Instituto de Tecnologia em Fármaco (Farmanguinhos/Fiocruz), apresentou ao público um vídeo da impressora-teste de medicamentos. Esse protótipo foi mostrado pela primeira vez em 2019, na última edição presencial da SNCT, realizada antes do isolamento social da Covid-19.
Fonte: Fiocruz, Istoé Dinheiro, Brainn
Visto no Brasil Acadêmico
A farmacêutica Ana Paula Matos conta que essa aquisição fez do laboratório da Fiocruz o único da América Latina a ter esse tipo de equipamento. Dentre algumas vantagens da impressão 3D, podem ser citadas:
- Modificação do formato usual de um medicamento para tornar o consumo de pílulas de tratamento um momento lúdico para as crianças;
- Acelerar o efeito do medicamento no organismo devido a sua menor compressão interna.
- Possibilitar a produção de polifármacos, ou seja, a junção de vários medicamentos em um único comprimido, ajudando grupos de pessoas que fazem tratamentos com uso de coquetéis.
- Produção de dosagem personalizada para o paciente, ajudando, por exemplo, idosos que costumam tomar muitos remédios.
Além disso, por sua portabilidade, acredita-se que a impressora possa ser transportada para ambientes epidêmicos permitindo a produção local de remédios.
Impressão 3D na indústria de fármacos
A empresa Aprecia Pharmaceuticals anunciou em 2015 que o FDA, órgão americano responsável pelo controle dos alimentos e medicamentos nos EUA, aprovou o consumo do Spritam por adultos e crianças que sofram de alguns tipos de convulsão causados por epilepsia.
Tratava-se da aprovação da fabricação do primeiro medicamento fabricado por uma impressora 3D: um comprimido solúvel que combate convulsões.
O comprimido é fabricado por meio de impressão 3D e se dissolve quando entra em contato com a água. A farmacêutica americana afirma que seu sistema de impressão pode injetar doses maiores da droga em cada comprimido individual.
Cada comprido do Spritam possui 1.000 mg de levetiracetam, medicamento comum em remédios para epilépticos, além de ser "super poroso", isto é, se dissolve na boca do paciente assim que ele ingere a droga.
A FDA já havia aprovado anteriormente a comercialização de aparelhos médicos, como próteses, feitos com impressoras 3D. Uma porta-voz da agência confirmou que a nova droga é o primeiro medicamento controlado que usa o processo.
Em um comunicado, a Aprecia afirmou que planeja desenvolver outros medicamentos usando sua plataforma 3D nos próximos anos, incluindo outras drogas neurológicas como o Spritam.
Em 2017, os primeiros impressos produzidor por sinterização seletiva a laser (SLS) com apenas componentes de grau farmacêutico mostraram que o medicamento incorporado não se degradou durante o processo de sinterização. Após o processo de SLS, o medicamento permaneceu 100% intacto.
Durante o processo de fusão, as partículas de pó se conectam na superfície, e, diferentemente do processo de fabricação convencional, em que os comprimidos são feitos por compressão do pó, o SLS não requer compressão. Devido à sua estrutura porosa, a água pode entrar facilmente na pílula e quebrar as conexões de partículas de pó em segundos, mostrando-se um processo muito eficaz na absorção deste comprimido pelo organismo.
A empresa FabRx, um spin-out da University College London (UCL) fundada por três membros da equipe de pesquisa da UCL, é a primeira empresa do mundo a usar a SLS, para preparar medicamentos. Com auxílio do mestrando Fabrizio Fina, da University College, de Londres, foi possível desenvolver impressos 3D orais.
“A impressão 3D SLS tem um enorme potencial. Em apenas dois anos, alcançamos resultados extraordinários com essa tecnologia.”Fabrizio Fina. Pesquisador
“Ao alterar os parâmetros de impressão e/ou a composição da mistura em pó, podemos personalizar o tempo de dissolução dos cartuchos conforme desejarmos”, acrescentou Fina. Isso pode variar de alguns segundos a mais de 24 horas ou mesmo dias, se os dispositivos implantáveis forem impressos.
Para reduzir ainda mais o tempo de dissolução, o pesquisador desenvolveu impressões com estruturas em treliça. Devido à sua grande área de superfície, os medicamentos se dissolveram mais rapidamente do que os que possuem forma cilíndrica. Tais estruturas complexas seriam impossíveis de serem fabricadas usando os métodos de produção convencionais.
“A sinterização seletiva a laser oferece um grande potencial na indústria farmacêutica. Isso permite que os comprimidos sejam fabricados sem o uso de líquidos vinculativos (como a tecnologia de jateamento com aglutinante). Essa é uma vantagem importante porque esses aglutinantes podem interagir com a droga.”Prof. Simon Gaisford. Diretor da Farmacêutica da University College London e cofundador da FabRx.
O professor Gaisford também aborda outra questão: “Por razões econômicas, a indústria farmacêutica presta menos atenção à produção de medicamentos para pequenos grupos de pacientes”. As tecnologias de impressão 3D facilitam muito a produção de medicamentos personalizados para doenças raras, pequenos grupos de pacientes ou para crianças e idosos. Para esses grupos-alvo, os medicamentos podem ser dosados com precisão, de acordo com as especificações do tratamento. Isso resolveria o problema das doses limitadas disponíveis nas farmácias.
Uma das principais técnicas de impressão 3D é a fotopolimerização em cuba, que oferece a mais alta resolução para complexidade em microescalas e também se adapta a muitos medicamentos, pois não requer altas temperaturas. Para a impressão de medicamentos, a técnica se vale de uma formulação de resina, constituindo o medicamento necessário dissolvido em uma solução de um produto químico fotorreativo, ativado pela luz para solidificar a resina em um comprimido impresso.
Divulgação, University College London
Mais recentemente, os cientistas desenvolveram uma nova técnica de polimerização em cuba que imprime todo o objeto de uma só vez, reduzindo a velocidade de impressão de vários minutos para algo entre 7 e 17 segundos (dependendo da composição da resina selecionada).
O processo aplica várias imagens do objeto visto em diferentes ângulos, na resina. A quantidade de luz brilha gradualmente e se acumula, até atingir um ponto em que ocorre a polimerização. Ao ajustar a intensidade da luz em diferentes ângulos e sobreposições, todos os pontos do objeto 3D na resina podem atingir esse limite ao mesmo tempo, fazendo com que todo o objeto 3D se solidifique simultaneamente.
Ilustração do artigo.
O estudo foi liderado pelo Dr. Abdul Basit, professor da Escola de Farmácia da UCL, e envolveu pesquisadores da Universidade de Santiago de Compostela, na Espanha, e também da startup FabRx.
“Os medicamentos impressos em 3D personalizados estão evoluindo rapidamente e chegando à clínica. Para corresponder ao ambiente clínico acelerado, desenvolvemos uma impressora 3D que produz tabletes em segundos. Essa tecnologia pode ser um divisor de águas para a indústria farmacêutica.”
Dr. Alvaro Goyanes, pesquisador da Escola de Farmácia da UCL, da FabRx e da Universidade de Santiago de Compostela, e coautor principal do estudo.
Fiocruz na SNCT: 19 anos de história
A Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT) é realizada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), anualmente, desde 2004. O evento acontece no mês de outubro em diversas instituições públicas e privadas de todo o país, incluindo universidades, museus, fundações de amparo à pesquisa, parques ambientais, jardins botânicos e zoológicos, secretarias estaduais e municipais, entre outras instituições. O objetivo da SNCT é mobilizar a população brasileira, em especial os jovens, para iniciativas científico-tecnológicas por meio de atividades gratuitas e abertas à comunidade.
A Fiocruz participa da Semana Nacional desde a sua criação, sempre buscando essa mobilização junto às comunidades parceiras das diferentes sedes da instituição.
“A SNCT existe para isso, para irmos ao encontro da população, para falar de ciência e tecnologia com todos, para todos.”Cristiani Machado.Vice-presidente de Educação, Informação e Comunicação da Fiocruz.
Como programação da SNCT ao longo dos anos, a Fiocruz já contou com atividades das mais diversas, desde exposições a peças de teatro, de feiras de ciência a rodas de conversa. Em 2015, por exemplo, foi realizada a exposição “Vias do Coração” na Fiocruz Brasília em um formato compacto e acessível, inspirada em modelos de museus internacionais, que trazia conteúdo associado a jogos eletrônicos e outras atrações. Em 2017, o Instituto Gonçalo Moniz – Fiocruz Bahia – organizou oficinas com professores de Ciências para jovens do ensino médio e técnico sobre a temática “A Matemática está em tudo!”, tema da SNCT naquele ano.
As últimas duas edições da Semana foram marcadas pelas demandas da pandemia de Covid-19. Em razão disso, os eventos foram realizados totalmente on-line. Em 2020, o tema foi “Inteligência Artificial: A nova fronteira da da ciência brasileira”. Já em 2021, a pauta da vez foi “A transversalidade da ciência, tecnologia e inovações para o planeta”. Naturalmente, em ambas edições, as discussões sobre Covid-19 e vacinas tiveram um papel de destaque, acompanhando o próprio processo de enfrentamento à pandemia liderado pela Fiocruz.
Nesse ano, o tema é “Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil”.
Fonte: Fiocruz, Istoé Dinheiro, Brainn
Visto no Brasil Acadêmico
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