• Portal do Governo Brasileiro

Plataforma Sucupira

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
Ciência e Engenharia dos Materiais (21001014024P6)
IMPRESSÃO CRIOGÊNICA DE SCAFFOLDS DE GELMA REFORÇADOS POR MICROFIBRAS
MILLENA DE CASSIA SOUSA E SILVA
DISSERTAÇÃO
11/03/2024

Devido ao número de pessoas acometidas por doenças que atingem a cartilagem sem tratamento ou solução efetiva, torna-se mais necessário a busca por opções menos invasivas e mais duradouras ao paciente. Scaffolds promovem sustentação e podem estimular o crescimento celular do meio no qual estão inseridos, entretanto geralmente suas boas propriedades biológicas carecem de resistência mecânica. A utilização de hidrogéis reforçados por fibras visando melhorar a rigidez desses materiais pode ser uma solução para esses desafios. Foram produzidas fibras por duas técnicas distintas a fim de determinar qual seria mais eficaz em fornecer resistência a estrutura, logo, PLA (Poliácido láctico) aditivado com LAP (Laponita) produziram fibras por rotofiação e eletrofiação, uma vez que a presença a nanoargila na matriz polimérica auxiliaria na sua adesão e melhoria das propriedades mecânicas. As fibras produzidas foram inseridas em scaffolds produzidos por GelMA (Gelatina metacrilato) através de impressão 3D criogênica, que sintetiza bem tecidos moles, mas que busca melhores propriedades ao ser impresso criogenicamente. As propriedades foram avaliadas através de testes como: microscopias ótica e de varredura para determinar a morfologia, e porosidade das fibras e medir o diâmetro médio; ângulo de contato; caracterizações químicas como e Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier e Difração de Raios-X. Os ensaios mecânicos demonstraram que as fibras mais resistentes por rotofiação foi o grupo PLA/LAP 2.5%, enquanto o grupo eletrofiado que apresentou maior resistência a tração foi PLA/LAP 5% alcançando em torno de 123,6 kPA e 80Mpa respectivamente. Os scaffolds reforçados por fibras também apresentaram melhores desempenho quando comparado com scaffolds apenas de GelMA sem reforço, chegando a suportar uma tensão de 70Mpa com deformação em torno de 80%. Os grupos de fibras com melhores resistência a tração foram selecionados para reforçar scaffolds produzidos em temperaturas criogênica e novamente a resistência apresentou um aumento significativo, onde o grupo reforçado por fibras rotofiadas PLA/LAP 2.5% apresentou uma resistência a compressão em torno de 1115 kPA e o grupo com de fibras eletrofiadas PLA/LAP 5% alcançou em torno de 940kPA. Dessa forma é possível concluir que a utilização de fibras como reforço teve um bom resultado e que o grupo com melhores propriedades tanto de resistência quanto de adesão e porosidade foi PLA/LAP 2,5% de fibras rotofiadas, e que a impressão criogênica eleva significativamente a resistência do scaffold, demandando mais investigações sobre a mesma.

Fibras;Scaffolds;Impressão Criogênica
Due to the number of people affected by diseases that reach the cartilage without treatment or effective solution, it becomes more necessary to search for less invasive and more lasting options to the patient. Scaffolds promote support and can stimulate cell growth of the environment in which they are inserted, however generally their good biological properties lack mechanical resistance. The use of fibers to improve the stiffness of these materials can be a solution to these challenges. Fibers were produced by two distinct techniques in order to determine which would be more effective in providing structure resistance, so PLA additive with LAP produced fibers by rotospinning and electrospinning, since the presence of nanoclay in the polymer matrix would help in its adhesion and improvement of mechanical properties. The fibers produced were inserted into scaffolds produced by GelMA through cryogenic 3D printing, which synthesizes soft tissues well, but which seeks better properties when printed cryogenically. The properties were evaluated through tests such as: optical and scanning microscopy to determine the morphology, and porosity of the fibers and measure the average diameter; contact angle; chemical characterizations such as and Infrared Spectroscopy with Fourier Transform (FTIR) and X-ray Diffraction (XRD). The mechanical tests showed that the most resistant fibers by rotospinning was the PLA/LAP 2.5% group, while the electrospun group that presented greater tensile strength was PLA/LAP 5% reaching around 123.6 kpa and 80Mpa respectively. The scaffolds reinforced by fibers also presented better performance when compared with scaffolds only of GelMA without reinforcement, reaching to support a stress of 70Mpa with deformation around 80%. The groups of fibers with better tensile strength were selected to reinforce scaffolds produced at cryogenic temperatures and again the resistance showed a significant increase, where the group reinforced by roto-spun fibers PLA/LAP 2.5% showed a compressive strength around 1.115 kpa and the group with electrospun fibers PLA/LAP 5% reached around 940kPA. Thus it is possible to conclude that the use of fibers as reinforcement had a good result and that the group with better properties of both strength and adhesion and porosity was PLA/ LAP 2.5% of roto and that cryogenic printing significantly increases scaffold resistance, requiring further investigation.
Fibers;Scaffolds;Cryo-printing
1
69
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
O trabalho possui divulgação autorizada
Dissertacao Final - Millena de Cassia.pdf

Contexto

MATERIAIS CONJUGADOS E POLIMÉRICOS
POLIMEROS E BIOMATERIAIS
CRIOBIOIMPRESSÃO DE SCAFFOLDS BIOMIMÉTICOS UTILIZANDO HIDROGÉIS INTELIGENTES PARA APLICAÇÕES OSTEOCONDRAIS

Banca Examinadora

ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO Docente - PERMANENTE
ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO Docente - PERMANENTE
FRANCILIO DE CARVALHO OLIVEIRA Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Chamada CNPq/MCTI Nº 10/2023 - UNIVERSAL 12

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
  • Compatibilidade
  • . . .
  • Versão do sistema: 3.85.3
  • Copyright 2022 Capes. Todos os direitos reservados.

Nós usamos cookies para melhorar sua experiência de navegação no portal. Ao utilizar o gov.br, você concorda com a política de monitoramento de cookies. Para ter mais informações sobre como isso é feito, acesse Política de cookies.Se você concorda, clique em ACEITO.

Politica de Cookies

O que são cookies?

Cookies são arquivos salvos em seu computador, tablet ou telefone quando você visita um site.Usamos os cookies necessários para fazer o site funcionar da melhor forma possível e sempre aprimorar os nossos serviços. Alguns cookies são classificados como necessários e permitem a funcionalidade central, como segurança, gerenciamento de rede e acessibilidade. Estes cookies podem ser coletados e armazenados assim que você inicia sua navegação ou quando usa algum recurso que os requer.

Cookies Primários

Alguns cookies serão colocados em seu dispositivo diretamente pelo nosso site - são conhecidos como cookies primários. Eles são essenciais para você navegar no site e usar seus recursos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Estabelecer controle de idioma e segurança ao tempo da sessão.

Cookies de Terceiros

Outros cookies são colocados no seu dispositivo não pelo site que você está visitando, mas por terceiros, como, por exemplo, os sistemas analíticos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Coletam informações sobre como você usa o site, como as páginas que você visitou e os links em que clicou. Nenhuma dessas informações pode ser usada para identificá-lo. Seu único objetivo é possibilitar análises e melhorar as funções do site.

Você pode desabilitá-los alterando as configurações do seu navegador, mas saiba que isso pode afetar o funcionamento do site.

Chrome

Firefox

Microsoft Edge

Internet Explorer