Plásticos de base biológica para sacos de infusão
A equipa de investigação de Frankfurt desenvolve uma alternativa sustentável aos produtos médicos fabricados a partir de petróleo bruto, em cooperação com a empresa BIOVOX, que se dedica à produção de bioplásticos
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Cateteres, sacos de sangue, tubos de ventilação: os produtos médicos descartáveis feitos de plástico contribuem significativamente para a carga de resíduos nos hospitais e para as elevadas emissões de gases com efeito de estufa no sector dos cuidados de saúde. Este facto exige soluções inovadoras em termos de materiais. Os plásticos de base biológica oferecem uma alternativa promissora aos plásticos derivados do petróleo, uma vez que têm uma pegada de carbono mais baixa e não emitem qualquer CO₂ adicional durante a incineração.
É aqui que entra um projeto da Universidade de Ciências Aplicadas de Frankfurt (Frankfurt UAS): Uma equipa de investigação liderada pela Prof. Dra. Diana Völz e pela Prof. Dra. Ilona Brändlin está a trabalhar com a BIOVOX GmbH de Darmstadt, representada pelo Dr. Vinzenz Nienhaus, para desenvolver um plástico feito de matérias-primas renováveis para sacos de infusão. O projeto intitulado "Bio_K_Sub - Desenvolvimento de um composto bioplástico para produtos médicos como material de substituição mais sustentável" está a ser financiado com cerca de 500.000 euros no âmbito do programa de financiamento da inovação de Hesse do LOEWE - Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (linha de financiamento 3: projectos conjuntos de PME) e decorrerá até outubro de 2026.
Elevada procura de plásticos de base biológica
De acordo com um estudo recente¹, os hospitais alemães produzem, em média, cerca de 8,3 quilogramas de resíduos por doente e por internamento hospitalar. A reciclagem de produtos médicos descartáveis é severamente restringida devido aos elevados requisitos de higiene e segurança, razão pela qual a maioria dos resíduos médicos é incinerada, o que representa um peso adicional na pegada de carbono dos hospitais. Os plásticos de base biológica, juntamente com uma reciclagem eficaz, minimizam as emissões de CO₂ dos produtos médicos. São considerados mais sustentáveis do que os plásticos convencionais porque, quando são incinerados, apenas é libertado o CO₂ que as plantas absorveram anteriormente. Oferecem também a possibilidade de prescindir de aditivos nocivos (como os plastificantes).
Os plásticos de base biológica já podem ser utilizados para embalar produtos médicos, uma vez que os seus componentes são considerados estáveis e seguros em contacto com o organismo humano. "O desafio específico do nosso projeto é desenvolver um plástico que, para além da bioestabilidade necessária, seja também resistente ao envelhecimento e aos raios UV, por exemplo. Isto requer conhecimentos especiais no domínio da composição, ou seja, a adição de aditivos para obter as propriedades desejadas", explica a Prof. Dra. Diana Völz, Professora de Desenvolvimento de Produtos, Design e CAD.
Os parceiros conjuntos BIOVOX e Frankfurt UAS - em particular a equipa do laboratório de investigação Personalised Biomedical Engineering (PBE), que inclui Diana Völz e a bióloga molecular e celular Ilona Brändlin - possuem conhecimentos interdisciplinares de investigação, bem como instalações laboratoriais e experiência na produção e avaliação da segurança biológica de plásticos de base biológica. Os trabalhos preliminares já realizados pela BIOVOX incluem compostos plásticos para outras aplicações, tais como caixas para testes rápidos de gravidez vegan e pegas para instrumentos cirúrgicos.
A investigação sobre a utilização de plásticos de base biológica para artigos descartáveis no sector dos cuidados de saúde é complementada pelo trabalho de Maria Heckel, que está a trabalhar em modelos de equilíbrio ecológico para bioplásticos como parte do seu doutoramento.
Prova de biocompatibilidade
Enquanto a BIOVOX desenvolve a "receita" do granulado de plástico à base de celulose, cana-de-açúcar ou amido de milho, os testes de biocompatibilidade adaptados e os testes de segurança física e química são efectuados na UAS de Frankfurt. "A comprovação da biocompatibilidade é essencial para a posterior preparação para o mercado, uma vez que se trata de um aspeto importante para a utilização do material", afirma Ilona Brändlin. As análises de biocompatibilidade dos bioplásticos desenvolvidos são efectuadas sob a sua direção, utilizando culturas de células eucarióticas num laboratório de segurança, de acordo com o princípio dos 3R (Replace = evitar, Reduce = reduzir, Refine = melhorar) para evitar ensaios em animais. Os ensaios de tração do plástico, que fornecem informações sobre propriedades mecânicas importantes, como a tensão de cedência, a tensão de cedência e a resistência à tração do material, são realizados no laboratório de biomecânica.
Estabelecer ciclos de materiais em medicina
A equipa de investigação espera obter mais conhecimentos científicos para garantir o envelhecimento e a resistência à água dos plásticos de base biológica, que serão confirmados por testes biológicos exaustivos e análises de impacto. "O projeto tem, portanto, um considerável potencial de inovação económica e científica e contribui para o estabelecimento de ciclos de materiais e, assim, para a realização dos objectivos climáticos estabelecidos no sector médico", resume Völz.
As propriedades desejadas do material em termos de durabilidade e usabilidade do plástico de base biológica recentemente desenvolvido também podem ser utilizadas para outros recipientes médicos, como sacos de sangue, no futuro.
1Estudo de referênciada Universidade de Pforzheim sobre a produção de resíduos nos hospitais alemães
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
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