O professor do Departamento de Química Fundamental (DQF), Petrus Santa Cruz,  trabalha em uma ação emergencial  com a impressão 3D de válvulas de Venturi em formato “Respirator-Free” para enfrentamento do pico da curva de internações do Covid-19 na ausência de ventiladores mecânicos. O pesquisador também viabiliza um estudo de impressão de splits tipo Briggs para compartilhamento de ventiladores. Válvulas venturi são componentes utilizados para ventilação pulmonar em pessoas que precisam ser submetidas a oxigenoterapia controlada.  A iniciativa teve como base os cenários críticos enfrentados na Itália na pandemia do coronavírus.

As válvulas foram projetadas com valores de fração inspirada de oxigênio (FIO2) adequados e substituirião emergencialmente os ventiladores ou serão usadas em situação de pré-intubação. O professor conta que, diferentemente das impressoras 3D convencionais, de filamento, a que está utilizando permite impressão com qualidade ainda maior (uma impressora 3D de resina fotopolimerizável). Ele explica que procurou se adiantar preventivamente e deixar toda a infraestrutura de montagem preparada para a produção. 

Petrus também está adequando válvulas para máscaras de não-reinalação em processos de pré-entubação, usadas antes do uso dos respiradores. A adequação atende a uma nova orientação para evitar possível contaminação do meio com aerosol que não contenha o vírus. Ambas as válvulas são idênticas internamente e utilizadas em casos críticos na falta de ventiladores. “Estamos imprimindo as válvulas de venturi para os cenários de pico, que vemos em todo mundo, em que há quantidade insuficiente de respiradores mecânicos, mas estamos também vendo o uso em máscaras de não-reinalação, que evitam contaminação do ar por aerosol em processos de pré-intubação”, conta. A diferença é que essas são fechadas para evitar a contaminação.  

O pesquisador iniciou estudos de impressão 3D de tubos tipo Brigge como “split” para compartilhamento de ventiladores mecânicos para mais de um paciente, inicialmente para ventilação “não personalizada”. Estão sendo impressos e redesenhados modelos de tubos tipo Brigge em Y, em H e cruzados (inspiração/expiração) para uso simultâneo de ventiladores mecânicos para mais de um indivíduo.

"A linha de pesquisa de impressão 3D por manufatura aditiva está intimamente relacionada com processos utilizados na Indústria 4.0, sendo prioritária em nosso grupo de pesquisas", explica. Ele conta que há ainda dois projetos em andamento que envolvem a produção de superfícies passivas bioinspiradas para evitar adesão bacteriana que originaram uma tese, uma patente e um software depositados no INPI e a produção de material ativo para impressão 3D com atividade antibacteriana, para evitar contaminação de peças hospitalares. Neste caso, o projeto se divide em dois: compósitos com nanopartículas de prata com atividade antibacteriana para impressão 3D e recobrimentos para inibir produção de flagelina em bactérias que inativam nanopartículas de Ag por aglomeração. Pretende-se imprimir posteriormente válvulas com esses novos materiais.

INOVAÇÃO - Petrus Santa Cruz é professor titular do Departamento de Química Fundamental da UFPE e integra os programas de pós-graduações de Química e Ciência de Materiais, em que ministra as disciplinas de Manufatura Aditiva Híbrida e Impressão de Materiais Complexos. É bolsista de Produtividade Tecnológica e Extensão Inovadora do CNPq e coordenador do projeto SibratecNANO de nanodispositivos e nanosensores para monitoramento de produção individual cutânea de Vitamina D3 catalisada pelo sol. Também é responsável pelo laboratório LandFoton e seu Hub de Inovação, Ponto Quântico Nanotecnologia, instalado no NIT da UFPE (Positiva).

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Petrus Santa Cruz
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