Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/29768

Type: Dissertação
Title: Produção e caracterização de arcabouços híbridos de policaprolactona (PCL) e hidrogel produzidos por bioimpressora 3D
Author(s)/Inventor(s): Andrade, Carolina Barbosa de
Advisor: Thiré, Rossana Mara da Silva Moreira
Co-advisor: Almeida, Aline Raybolt dos Santos
Abstract: O objetivo principal deste trabalho foi produzir arcabouços híbridos, compostos por policaprolactona e hidrogel de quitosana/gelatina a partir de uma bioimpressora, buscando a aplicação para regeneração óssea e o desenvolvimento da técnica de bioimpressão. Também se buscou uma alternativa mais barata em relação ao uso de gelatinas modificadas para a regeneração óssea. Inicialmente foi feito o ajuste dos parâmetros de impressão, e foi avaliada a capacidade da bioimpressora em produzir peças compatíveis com seu modelo virtual. Foram analisadas as influências da velocidade e fator de extrusão para a impressão de hidrogéis e foram definidos os melhores parâmetros para a impressão dos arcabouços. Uma moldura em PCL foi produzida, com filamentos de 0,3 mm de diâmetro e 8,3 mm de comprimento e largura, foi impressa a 77ºC, com infill de 20%, na velocidade de 30 mm.s-1, com fator de extrusão de 1,2 e diâmetro do bico de impressão de 0,3. A peça de hidrogel preencheu os poros sendo impressa na velocidade de 5 mm.s-1, fator de extrusão 1, temperatura de 23 ºC, infill de 20% e o diâmetro do bico de 0,4 mm. Nessas condições, os arcabouços produzidos demonstraram ter boa printabilidade, houve interação química entre a quitosana e a gelatina para a formação do hidrogel, há degradação parcial do arcabouço ao final de 4 semanas, há potencial hemostático no material, ele é capaz de liberar íons para o ambiente e captar fluidos, e não é tóxico para as células estudadas. Com isso, o arcabouço proposto pode ser uma alternativa mais barata ao uso da gelatina modificada como biotinta
Abstract: The main goal of this work was to produce hybrid scaffolds, composed of polycaprolactone and chitosan/gelatin hydrogel using a bioprinter, aiming its application for bone regeneration and the development of the bioprinting technique. A cheaper alternative was also sought in relation to the use of modified gelatins for bone regeneration. Initially, the adjustment of the printing parameters was made, and the ability of the bioprinter to produce parts compatible with its virtual model was evaluated. The influences of speed and extrusion factor for printing hydrogels were analyzed and the best parameters for scaffolds’ printing were defined. A PCL frame was produced, with filaments of 0.3 mm in diameter and 8.3 mm in length and width, was printed at 77ºC, with an infill of 20%, at a speed of 30 mm.s-1, with an extrusion factor of 1.2 and nozzle diameter of 0.3. The hydrogel piece filled the pores and was printed at a speed of 5 mm.s-1, extrusion factor 1, temperature of 23 ºC, infill of 20% and the nozzle diameter of 0.4 mm. Under these conditions, the frameworks produced have demonstrated good printability, there was a chemical interaction between chitosan and gelatin to form the hydrogel, partial degradation of the framework after 4 weeks was detected, there is hemostatic potential in the material, it releases ions to the environment and captures fluids, and it is no toxic to the cells studied. Thus, the proposed framework may be a cheaper alternative to the use of modified gelatine as a biotint
Keywords: Bioimpressão
Hidrogel
Regeneração óssea
Bioimpressora de terceira dimensão
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2020
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: ANDRADE, Carolina Barbosa de. Produção e caracterização de arcabouços híbridos de policaprolactona (PCL) e hidrogel produzidos por bioimpressora 3D. 88 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020.
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