Produção de bionanocompósito fibrosos usando técnicas de fiação por sopro supersônico eletricamente assistido e fiação por sopro de solução

• Processo: 24/09307-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2028
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Michael Jones da Silva
• Beneficiário: Michael Jones da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia e Ciências (FEC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rosana. Rosana , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Flávio Camargo Cabrera ; Guilherme Ferreira Caetano ; Renivaldo José dos Santos
• Assunto(s): Biovidro Borracha natural
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aplicações biomédicas | Bionanocompósito | biovidros | Borracha Natural | Mwcnt | Técnicas de fiação | Biomateriais e Bionanocompósitos

Resumo

Biomateriais são definidos como uma substância ou a mistura de substâncias (natural ou artificial), capaz de substituir, reparar ou tratar sistemas biológicos de modo parcial ou total. Dentro da classe dos biomateriais, podem ser destacados os polímeros naturais, devido sua biocompatibilidade e baixa citotoxidade. Por apresentar propriedades angiogênese, biocompatibilidade, propriedade mecânica elevada e ser proveniente de fonte renovável, a borracha natural (BN) extraída da Hevea Brasilienses tem mostrado grande potencial para aplicações biomédicas. Nesse contexto, também, destaca-se o vitrocerâmicas bioativas (45S5-BG, 45S5-K (BL0) e biosilicato (BioS)), com propriedades bioativas e biocompatíveis, com habilidade de formar em sua superfície uma rica camada de hidroxiapatita que tem a capacidade de se ligar quimicamente a tecidos biológicos. Visando aplicações biomédicas, o presente projeto de pesquisa tem o objetivo de desenvolver um novo bionanocompósito fibroso trifásico baseado em borracha natural com partículas de BVB (45S5-BG ou BL0 ou BioS) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM), que apresente propriedade mecânica elevada e boa propriedade elétrica, bem como biocompatibilidade e bioatividade expressivas. As membranas fibrosas serão obtidas por dois métodos: (i) fiação por sopro em solução (solution blow spinning - SBS) e fiação por sopro supersônico assistido eletricamente (Electrically-assisted supersonic solution blowing - EASBS). Serão realizadas as análises físicas e químicas nos espécimes fibrosos do bionanocompósitos trifásicos por meio das seguintes técnicas de caracterização: análise térmica (TGA, DMA e DSC), ensaios mecânicos, análises morfológicas (MEV) e FTIR, para verificar o efeito da incorporação das partículas de BVB e NTCPM nas propriedades finais dos espécimes fibrosos dos bionanocompósitos trifásicos. Será avaliada a função dos NTCPMs em regular as propriedades bioativas dos bionanocompósitos, uma vez que elas se comportam como uma rede tridimensional percolativa do interior da matriz fibrosa que pode potencializar as propriedades mecânicas, elétricas e biológicas dos espécimes. Os ensaios biológicos direto e indireto in vitro, com o objetivo de avaliar as propriedades biocompatíveis e bioativas dos espécimes fibrosos dos bionanocompósitos trifásicos, serão realizados por meio de testes de citotoxidade e proliferação celular, bem como teste in vivo. Finalmente, o presente projeto apresenta como inovação o desenvolvimento de novos bionanocompósitos fibrosos flexível, com excelentes propriedades mecânica e térmica, com caráter bioativa e biocompatíveis, ou seja, um bionanocompósito que herda propriedades intrínsecas de cada material para aplicação na área biomédica, por meio da elaboração de um método confiável e com alta reprodutibilidade misturando as três fases BN, NTCPM e partículas BVB. (AU)