Aula de Biomateriais

1. BIOMATERIAIS
PRODUÇÃO E
TENDÊNCIAS

2. Tipo de Material
• Metálico
• Cerâmico
• Polimérico
• Natural
• Compósito
• Semicondutor
Materiais e Aplicações em
segmentos médicos variados
BIOMATERIAIS
Aplicação
• Ortopedia
• Odontologia
• Oftalmologia
• Cirurgia Plástica
• Cardiovascular
• Curativos (Wound Healing)
• Doenças Neurológicas
• Engenharia de Tecidos

3. • METAIS
• CERÂMICOS
• POLÍMEROS SINTÉTICOS E NATURAIS
• SEMICONDUTORES
• COMPÓSITOS
Materiais que entram em contato com sistemas biológicos,
empregados em diagnóstico, vacinação, cirurgia, implante,
tratamento, de origem sintética ou natural, ou
quimicamente modificados. São adaptados física- e
quimicamente para adequar-se à determinada função.
Podem se apresentar como sólidos, géis, pastas ou líquidos.
DEFINIÇÃO COMO BIOMATERIAIS
~30%
Tendência de
crescimento ~40%

4. • Dispositivos Biomédicos
Bio-sensores, tubos de circulação sanguínea, sistemas de
hemodiálise
• Materiais Implantáveis
Suturas, placas, substitutos ósseos, tendões, telas ou malhas,
válvulas cardíacas, lentes, dentes
• Dispositivos para Liberação Controlada de Drogas
Filmes adesivos, implantes subdérmicos, particulados com
dimensões nm-μm
• Órgãos Artificiais
Coração, rim, fígado, pâncreas, pulmões, pele
• Curativos
• Outros
Classificação em funções médicas variadas
BIOMATERIAIS

5. CICLO DE VIDA E DESENVOLVIMENTO
DE UM BIOMATERIAL/DISPOSITIVO
DESCARTE
E ANÁLISE
REGULAMENTAÇÃO
ANVISA
INMETRO
PROJETO
PESQUISA E DESENVOLVIMENTO

6. Biomaterials and Bionanotechnology - Advances in Pharmaceutical Product Development and Research 2019, Pages 639-674. Chapter 17 - Surface Modifications of
Biomaterials and Their Implication on Biocompatibility. NidhiRavalDnyaneshwarKalyaneRahulMaheshwariRakesh K.Tekade

7. 1. Biocompabilidade
2. Propriedades Mecânicas
3. Propriedades Físicas e
Químicas
4. Resistência a Desgaste
5. Resistência a Corrosão
6. Osseo-integração
7. Biodegradabilidade
8. Estabilidade
…
PESQUISA E DESENVOLVIMENTO DOS
PRODUTOS
PROPRIEDADE,
FINALIDADES,
PROCESSOS E
CONTROLES

8. Scaffold –
Matriz ou
Andaime
para
Crescimento
Celular
Biomaterials for tissue repair. Karen L. Christman. Science
25 Jan 2019: Vol. 363, Issue 6425, pp. 340-341
Regeneração de Tecido

9. Biomaterials and Bionanotechnology - Advances in Pharmaceutical Product Development and Research 2019, Pages 639-674. Chapter 17 - Surface Modifications of
Biomaterials and Their Implication on Biocompatibility. NidhiRavalDnyaneshwarKalyaneRahulMaheshwariRakesh K.Tekade

10. PONTOS CRÍTICOS DAS ESPECIFICAÇÕES
DOS PRODUTOS
ESPECIFICAÇÕES LIGADOS A:
• O processo de manufatura e variabilidade do produto devido
ao processo
• Os procedimentos analíticos e suas variabilidades
• A estabilidade, escalabilidade (scale-up), validação dos lotes
• Os estudos clínicos e pré-clínicos
• Os dados do desenvolvimento e o
processo de validação dos dados, incluindo
proposta de exclusão de dados, quando
aplicável
Biomaterials and Bionanotechnology. Design of
Materials and Product Specifications. Chapter 1.
Divya Pandit, Pran Kishore Deb, Renu Chadha

11. 1 bilhão de catéteres, 150 milhões de lentes de contato e 7
milhões de lentes intraoculares.
1 a 2,5 milhões de unidades de próteses de quadril, joelho
e ombro, dispositivos para hemodiálise e oxigenação
sanguínea, stents cardiovasculares, parafusos e placas de
fixação óssea, tubos auriculares e dispositivos
intrauterinos.
2 a 7 centenas de milhar de unidades de marca passos,
implantes de mama, válvulas cardíacas, próteses para vasos
sanguíneos, discos e dispositivos de fusão para coluna
vertebral, desfibriladores implantáveis, prótese coclear e
telas para cirurgia de hérnia.
BIOMATERIAIS/DISPOSITIVOS
UTILIZADOS POR ANO

12. Em 2020: US$ 35,5 bilhões
Previsão para 2025: US$ 47,5 bilhões
Taxa de crescimento: 6%/ano.
MERCADO GLOBAL DE BIOMATERIAIS
PRINCIPAIS EMPRESAS: BASF SE (Alemanha), Covestro AG
(Alemanha), Celanese Corporation (EUA), Corbion (Holanda),
Royal DSM (Holanda), Evonik Industries (Alemanha), Carpenter
Technology Corporation (EUA), Berkeley Advanced
Biomaterials (EUA), Cam Bioceramics B.V. (Holanda), CoorsTek
Inc. (EUA), CeramTec (Alemanha), e Gelita AG (Alemanha)
Mercado Expandido (Dispositivos)
Em 2020: US$ 121,1 bilhões
Previsão para 2027: US$ 348,4 bilhões
Taxa de crescimento: 19,97%/ano.
Estímulos:
Envelhecimento
Populacional, Avanços
Tecnológicos,
Expansão do Uso
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13. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE BIOMATERIAIS
Biomateriais Metálicos
• Aço inoxidável
• Ti e ligas de Ti
• Ligas Co-Cr
• Ouro
• Prata
• Mg
Biomateriais Poliméricos
• PMMA
• PE
• Poliéster
• Borracha de Silicone
• Poliamida
• Polieteretercetona (PEEK)
• Outros Biomateriais
Poliméricos
Biomateriais Cerâmicos
• Fosfato de Cálcio
• Zircônia
• Óxido de Alumínio
• Sulfato de Cálcio
• Carbono
• Vidro
Biomateriais Naturais
• Ácido Hialurônico
• Colágeno
• Gelatina
• Fibrina
• Celulose
• Quitina
• Alginatos
• Seda
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14. PRODUTOS POR APLICAÇÃO
ORTOPÉDICO
• Troca de Junta
o Joelho
o Quadril
o Ombro
o Outros
• Viscossuplementação
• Fixação de Tecido Bioreabsorvível
o Suturas
o Parafusos
o Rebite para reparo de Menisco
o Malhas
ORTOPÉDICO
• Coluna
o Cirurgias de Fusão Espinhal
o Cirurgias de Fusão Minimamente
Invasivas
o Cirurgias para Preservação Motora
&Estabilização Dinâmica
 Sistemas Bastões Pedículos
 Espaçador Interespinhal
 Discos Artificiais
• Fracture Fixation Devices
o Placas Ósseas
o Parafusos
o Alfinetes
o Bastões
o Fios
• Enxertos de Ossos Sintéticos
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15. PRODUTOS POR
APLICAÇÃO
OFTALMOLOGIA
• Lentes de Contato
• Lentes Intraoculares
• Substituto de Tecido Ocular Funcionais
• Córneas Sintética
• Outros
ODONTOLOGIA
• Implantes Dentários
• Enxertos Ósseos e Substitutos Dentários
• Membranas Dentárias
• Regeneração de Tecidos
CIRURGIA PLASTICA
• Preenchimento de tecidos Moles (Soft-Tissue)
• Cirurgia Cranio-Facial
CARDIOVASCULAR
• Cateteres
• Stents
• Desfibriladores Cardíacos
Implantáveis
• Marca-Passos
• Sensores
• Válvulas Cardíacas
• Enxertos Vasculares
• Fios-Guia
• Outros
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MATERIAIS DENTÁRIOS
EM BILHÕES DE US$

16. PRODUTOS POR APLICAÇÃO
APLICAÇÕES NEUROLÓGICAS/SISTEMA
NERVOSO CENTRAL (CNS)
• Sistemas de Drenagem (Shunting) (Uso
em Hidrocefalia)
• Próteses Neurais Corticais
• Scaffolds Hidrogéis para Reparo de CNS
• Encapsulação de Células Tronco Neurais
OUTRAS APLICAÇÕES
• Sistemas de Liberação de
Drogas
• Aplicações Gastrointestinais
• Cirurgia Bariátricas
• Aplicações Urinárias
CURATIVOS
• Dispositivos para
Fechamento de Feridas
o Suturas
o Grampos
• Hemostáticos Cirúrgicos
• Selantes de Tecidos
Internos
• Barreiras de Adesão
• Telas para Hérnia
ENGENHARIA DE TECIDOS
• Scaffolds para Regeneração
• Nanomateriais para
Biosensensor
• Nanopartículas Inorgânicas
Scaffold – Matriz ou Andaime para crescimento celular
Expectativa de
Crescimento
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17. Mais de 12,7 milhões de pessoas tem algum tipo de deficiência, ou seja
~6,7% da população (IBGE 2010)
Em 2014, 10 mil dispositivos médicos implantáveis (DMI), R$ 4 bilhões,
equivalente a 20% de todo o mercado de produtos médicos, que foi R$ 19,7
bilhões (ANVISA)
Somente no primeiro semestre de 2020, o Ministério da Saúde investiu
mais de R$ 154,9 milhões na fabricação de 3.298.667 órteses, próteses e
meios auxiliares de locomoção, incluindo as cadeiras de rodas.
Atualmente, existem 533 tipos de órteses, próteses e materiais especiais no
Sistema de Gerenciamento da Tabela de Procedimentos, Medicamentos e
OPM do SUS (SIGTAP)
ÓRTESES E PRÓTESES – PROGRAMA OFICINAS ORTOPÉDICAS DO MINISTÉRIO DA
SAÚDE
IMPLANTES DENTÁRIOS – PROGRAMA SUS DE SAÚDE BUCAL
TRATAMENTOS DENTÁRIOS – PROGRAMA SUS DE SAÚDE BUCAL
TRATAMENTOS DISFUNÇÕES TEMPORO-MANDIBULARES (DTM) – PROGRAMA
SUS DE SAÚDE BUCAL
MERCADO BRASILEIRO DE BIOMATERIAIS/DISPOSITIVOS
Oral Impacts on Daily Performances (OIDP)

18. Em 2017, foram usados 2,3 milhões de órteses e próteses em
procedimentos cirúrgicos no SUS, com impacto de R$ 1,25 bilhão
de recursos federais. Por ano, o mercado nacional de dispositivos
médicos implantáveis movimenta cerca de R$ 4 bilhões.
Considerando todo mercado nacional de órteses e próteses, valor
chega a mais de R$ 20 bilhões/ano.
A variação de preço nas diferentes regiões é superior a 990%
Regulamentação de protocolos em progresso, diretrizes e normas
de autorização de OPME - Órteses, Próteses e Materiais Especiais
(joelho e quadril, marcapassos e ressincronizadores, cardioversor
desfibrilador implantável e aorta abdominal
MERCADO BRASILEIRO DE
BIOMATERIAIS/DISPOSITIVOS
https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/noticias/ministerio-da-saude-lanca-licitacao-para-registro-de-
precos-de-orteses-e-proteses

19. No Brasil, o Instituto Nacional de Traumatologia e
Ortopedia (INTO) conseguiu reduzir pela metade o tempo
de recuperação de fraturas com a utilização de células-
tronco (fresa óssea, alargamento do osso por estímulo
mecânico).
O procedimento reduz também a incidência de fraturas
que não se curam (~20% das fraturas)
Redução do tempo médio de recuperação, 4 a 6 meses
para até 2 meses
O tratamento de fraturas responsáveis por 15% de todas
as cirurgias realizadas pelo Instituto
https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/noticias/especialistas-do-into-curam-fraturas-com-celulas-tronco
EVOLUÇÃO DE BIOMATERIAIS/DISPOSITIVOS

20. ABIMO – Associação Brasileira da Indústria de Dispositivos Médicos
CONSUMO BRASILEIRO DE BIOMATERIAIS E
DISPOSITIVOS MÉDICOS
Participação
dos
Produtos
Nacionais
(%)

21. ABIMO – Associação Brasileira da Indústria de Dispositivos Médicos
PRODUÇÃO NACIONAL DE BIOMATERIAIS E DISPOSITIVOS
MÉDICOS - FATURAMENTO EM MILHÕES DE REAIS
TOTAL

22. ABIMO – Associação Brasileira da Indústria de Dispositivos Médicos
EMPREGOS NA INDÚSTRIA NA CADEIA DE
DISPOSITIVOS MÉDICOS
TOTAL

23. ABIMO – Associação Brasileira da Indústria de Dispositivos Médicos
PORTE DAS EMPRESAS NA CADEIA DE
DISPOSITIVOS MÉDICOS
2,6 2,5
19,6
75,3
GRANDE MÉDIA PEQUENA MICRO
NÚMERO DE EMPREGADOS
GRANDE – MAIS DE 500
MÉDIA – 100 A 499
PEQUENA – 20 A 99
MICRO – ATÉ 19

24. EXPORTAÇÃO EM
MILHÕES DE US$
IMPORTAÇÃO EM
MILHÕES DE US$
1120 1130

25. ABIMO
IMPORTAÇÃO E EXPORTAÇÃO EM MILHÕES DE US$
POR SEGMENTO

26. Bibliografia
BIOMATERIAIS: TIPOS, APLICAÇÕES E MERCADO. Ana Luiza R.
Pires, Andréa C. K. Bierhalz, Ângela M. Moraes. Quim. Nova, Vol. 38, No. 7, 957-971,
2015. http://dx.doi.org/10.5935/0100-4042.20150094
Biomaterials and Bionanotechnology - Advances in Pharmaceutical Product
Development and Research 2019, Pages 639-674. Chapter 17 - Surface Modifications
of Biomaterials and Their Implication on Biocompatibility. Nidhi Raval, Dnyaneshwar
Kalyane, Rahul Maheshwari, Rakesh K.Tekade
https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/biomaterials-393.html
https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/biomaterials-industry
https://www.pharmiweb.com/press-release/2021-05-19/biomaterials-market-to-
reach-usd-475-billion-by-2025-increasing-research-on-regenerative-medicine
Sukriti Yadav and Swati Gangwar 2018 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 404 012013
ABIMO - https://abimo.org.br/