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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
Ciência e Engenharia dos Materiais (21001014024P6)
PRODUÇÃO DE NANOFILAMENTOS A BASE DE POLI ACIDO POLILATICO (PLA) E CERÂMICAS BIOATIVAS PARA IMPRESSÃO EM CANETA 3D
GUILHERME DE CASTRO BRITO
DISSERTAÇÃO
27/03/2023

Certas abordagens para a fabricação e impressão de materiais para aplicações biomédicas que são desenvolvidas, incluindo impressão 3D e bioimpressão, permitem imprimir materiais com alto detalhamento estrutural. No entanto, para aplicação em defeitos ósseos, o uso dessas técnicas é um desafio devido à falta de controle sobre características como profundidade e diâmetro de defeitos ósseos. Neste trabalho objetivou-se a produção e caracterização de filamentos com cerâmicas bioativas para aplicação na engenharia de tecidos. A obtenção dos filamentos foi por meio da técnica de extrusão, após obtenção, foram caracterizados quanto a sua morfologia, estabilidade térmica e composição elementar. Para os ensaios in vitro, foram isoladas células-tronco mesenquimais (MSC) obtidas de fêmures de ratos Wistar (Rattus norvegicus). Foram feitos testes de para avaliação quantitativa das células vivas após exposição à solução de MTT [brometo de 3-4,5-dimetiltiazol], determinação do conteúdo de proteína, calculado em um período de 7 dias para avaliar se o biomaterial acelera ou não a produção de proteínas celulares e ensaios de ALP durante a diferenciação de MSC. Foi realizada ainda, análise da formação de nódulos de mineralização. Com as imagens de microscopia eletrônica de varredura das seções transversais, foi possível evidenciar a presença dos nanomateriais cerâmicos que foram incorporados. A análise termogravimétrica emonstrou que todos os grupos apresentaram resultados semelhantes quanto os principais estágios de decomposição térmica. Com a análise elementar foi possível evidenciar a presença, presença de picos associados aos átomos de cálcio (Ca), fósforo (P), silício (Si), Magnesio (Mg) e Sodio (Na), confirmando a presença das nanoceramicas incorporadas na matriz polimérica. Os ensaios biológicos demonstraram que os materiais produzidos possuem capacidade de serem implantados em sistemas biológicos, todos os grupos apresentaram boa viabilidade celular, os grupos PLAP, PNHAP e PNLAP 1 demonstraram maior dosagem de fosfatase alcalina, demonstrando atividade no processo de diferenciação osteogênica.

Hidroxiapatita;Laponita;Impressão 3D
Various approaches to manufacturing and printing materials for biomedical applications are currently in development, including 3D printing and bioprinting, which enable the fabrication of materials with intricate structural details. However, applying these techniques to address bone defects presents challenges due to the limited control over the defect's characteristics, which require predefined images for printing. This study aimed to produce and characterize filaments containing bioactive ceramics for tissue engineering applications. The filaments were produced using the extrusion technique and were subjected to characterization for their morphology, thermal stability, and elemental composition. Mesenchymal stem cells (MSCs) were isolated from the femurs of Wistar rats (Rattus norvegicus) for in vitro assays. Evaluation of live cells after exposure to the MTT [3-4,5-dimethylthiazolium bromide] solution, determination of protein content over a 7-day period, and ALP assays during MSC differentiation were conducted to assess whether the biomaterial accelerates the production of cellular proteins. The formation of mineralization nodules was also analyzed. Scanning electron microscopy images of cross-sectional views revealed the presence of incorporated ceramic nanoparticles. Thermogravimetric analysis demonstrated that all groups exhibited similar results concerning the primary stages of thermal decomposition. Elemental analysis confirmed the presence of peaks associated with calcium (Ca), phosphorus (P), silicon (Si), magnesium (Mg), and sodium (Na) atoms, verifying the presence of the incorporated nanoceramics in the polymeric matrix. The biological assays demonstrated that the produced materials can be successfully integrated into biological systems, with all groups showing robust cell viability. Notably, the PLAP, PNHAP, and PNLAP 1 groups exhibited higher levels of alkaline phosphatase, indicative of their activity in the osteogenic differentiation process.
Hydroxyapatite;Laponite;3D Printing.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
O trabalho possui divulgação autorizada
DISSERTAÇÃO - GUILHERME DE CASTRO BRITO.pdf

Contexto

MATERIAIS CONJUGADOS E POLIMÉRICOS
POLIMEROS E BIOMATERIAIS
ELETROFIAÇÃO COAXIAL E BIOIMPRESSÃO DE BIOMATERIAIS MULTIFUNCIONAIS PARA ENGENHARIA TECIDUAL

Banca Examinadora

ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ANTONIO FRANCISCO MACHADO PEREIRA Participante Externo
ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO Docente - PERMANENTE
FERNANDA ROBERTA MARCIANO Docente - PERMANENTE
JANCINEIDE OLIVEIRA DE CARVALHO Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Chamada MCTIC/CNPq Nº 28/2018 - Universal/Faixa C - De R$ 0,00 a R$ 120.000,00 24

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
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Capes UFRN RNP
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