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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
Ciência e Engenharia dos Materiais (21001014024P6)
SCAFFOLDS DE Ti-6Al-4V POR IMPRESSÃO 3D DE FUSÃO SELETIVA A LASER MODIFICADO SUPERFICIALMENTE POR DEPOSIÇÃO POR CAMADA ATÔMICA PARA USO COMO IMPLANTE ÓSSEO
MAURICIO AUGUSTO DE ALMEIDA FILHO
DISSERTAÇÃO
20/12/2024

A impressão 3D tem revolucionado a engenharia biomédica, com a fusão seletiva a laser (SLM) emergindo como uma tecnologia de ponta na fabricação de scaffolds metálicos. Este estudo aborda o uso da liga de titânio Ti-6Al-4V, amplamente reconhecida por sua elevada resistência mecânica e biocompatibilidade, em conjunto com a deposição de alumina (Al₂O₃) por camada atômica (ALD) para otimizar implantes ósseos. Os scaffolds foram produzidos com alta precisão geométrica utilizando SLM, apresentando uma porosidade média de 47,4% e um tamanho de poros de 316,6 μm, condições ideais para promover infiltração celular e vascularização. A modificação superficial realizada por ALD gerou um recobrimento uniforme de Al₂O₃, melhorando substancialmente a resistência à corrosão, além de alterar favoravelmente as propriedades elétricas e topográficas do material. A análise revelou que o recobrimento por ALD aumentou a rugosidade e o potencial elétrico da superfície, aprimorando a adesão celular e a osseointegração. Estudos eletroquímicos confirmaram que os scaffolds revestidos apresentaram maior resistência à polarização, indicando sua estabilidade em ambientes fisiológicos. A caracterização detalhada da morfologia e da composição estrutural reforçou a capacidade do material em replicar as propriedades do tecido ósseo e suportar cargas fisiológicas. Conclui-se que a integração das técnicas SLM e ALD oferece uma abordagem promissora para o desenvolvimento de implantes personalizados, com desempenho mecânico e biológico superior. No entanto, ajustes nos parâmetros de fabricação e estudos in vivo são indispensáveis para validar sua eficácia e segurança em aplicações clínicas.

Scaffolds metálicos;Fusão seletiva a laser (SLM);Deposição por camada atômica (ALD);Ti-6Al-4V
3D printing has revolutionized biomedical engineering, with selective laser melting (SLM) standing out in the fabrication of metallic scaffolds. This study explores the application of the Ti-6Al-4V titanium alloy, known for its mechanical strength and biocompatibility, combined with alumina (Al₂O₃) deposition via atomic layer deposition (ALD) to enhance bone implants.Scaffolds were geometrically precisely produced by SLM, resulting in an average porosity of 47.427% and pore size of 316.554 μm, parameters suitable for cell infiltration and vascularization. Surface modification through ALD provided a uniform Al₂O₃ film, improving corrosion resistance and the scaffold's electrical and topographic properties. The results indicated improvements in roughness and electrical potential on the coated surface, promoting greater cell adhesion and osseointegration. Electrochemical analysis revealed that the coated surface exhibited higher polarization resistance, although the presence of porosities in the film suggests the need for optimization of the deposition process. Detailed characterization of morphology and composition reinforced the scaffolds' effectiveness in simulating bone structure and supporting physiological loads. It is concluded that Ti-6Al-4V scaffolds modified by ALD have great potential for clinical applications, although adjustments in manufacturing and in vivo studies are necessary to validate their effectiveness. The combination of SLM and ALD techniques represents a promising approach to developing personalized implants with enhanced mechanical and biological performance.
Metallic scaffolds;Selective Laser Melting (SLM);Atomic Layer Deposition (ALD);Ti-6Al-4V
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66
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
O trabalho possui divulgação autorizada
Dissetacao - Mauricio.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
ANDERSON DE OLIVEIRA LOBO Docente - PERMANENTE
LARA EUNICE CANDIDO SOARES Participante Externo
BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO Docente - PERMANENTE
SAMUEL FILGUEIRAS RODRIGUES Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Chamada CNPq/MCTI Nº 10/2023 - UNIVERSAL 24

Vínculo

CLT
Empresa Pública ou Estatal
Outros
Não
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
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