Bioimpressão 4D: avaliação da resposta térmica de uma biotinta inteligente baseada em alginato/gelatina/PNIPAm

• Processo: 19/10901-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 06 de julho de 2020
• Data de Término da vigência: 05 de setembro de 2020
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Jorge Vicente Lopes da Silva
• Beneficiário: Jorge Vicente Lopes da Silva
• Pesquisador visitante: Marcos Antonio Sabino Gutiérrez
• Instituição do Pesquisador Visitante: Universidad Simón Bolívar (USB), Venezuela
• Instituição Sede: Centro de Pesquisas Renato Archer (CENPRA). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biopolímeros Impressão tridimensional Tecnologia da informação Bioimpressão Intercâmbio de pesquisadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biofabricação | Bioimpressão | Biopolímeros | Biotintas inteligentes | Manufatura Aditiva | Tecnologia da Informação | Biofabricação

Resumo

No âmbito da Bioengenharia e Engenharia de Tecidos, a bioimpressão emergiu como uma área marcante baseada na versatilidade do processo de impressão 3D. Hidrogéis são formados por moléculas hidrofílicas, portanto, são biomateriais potenciais capazes de encapsular células, com o objetivo de que possam ser dispostos em uma estrutura tridimensional semi-sólida e estável, onde possam realizar processos de adesão, diferenciação e proliferação celular. Dessa forma, os hidrogéis devem ter características de biocompatibilidade que permitam biomimetizar a matriz extracelular: importante para a viabilidade das células. Nesse sentido, dois tipos de polímeros podem ser destacados como materiais base de hidrogéis: I) Polímeros naturais ou biopolímeros como colágeno, gelatina (que pode gelar a baixas temperaturas), ácido hialurônico e alginato destacam-se justamente por serem biocompatíveis; II) Polímeros sintéticos como poli (etileno glicol), poli (caprolactona) e poli (ácido láctico) podem oferecer estabilidade estrutural ao biomaterial bioimposto, apoiados com tecnologias como a Biofabricação FDM, pelo electrospinning, ou por técnicas de bioimpressão. Por outro lado, dentro dos polímeros sintéticos, há alguns que exibem um comportamento inteligente quando submetidos a estímulos externos, como o PNIPAm, que sofre alteração de fase devido a uma mudança de temperatura, sendo esta, próxima a corporal. É interessante, então, poder combinar a solubilidade em água desses polímeros, sua biocompatibilidade já comprovada (de acordo com o que a literatura cientifica relata), e seu possível caráter inteligente, para gerar formulações que possam ser veículos de sistemas celulares. A partir dessas formulações, justifica-se o desenvolvimento de uma bio-tinta inteligente a ser processada por bioimpressão 3D/4D e experimentada em equipamento de manufatura aditiva por extrusão situado no Núcleo de Tecnologias Tridimensionais do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI) com o objetivo de estruturação tridimensional. (AU)