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BIOFABRIS - Instituto de Biofabricação

Processo: 08/57860-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de março de 2009 - 30 de abril de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Convênio/Acordo: CNPq - INCTs
Pesquisador responsável:Rubens Maciel Filho
Beneficiário:Rubens Maciel Filho
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Auxílios(s) vinculado(s):14/14707-1 - Biotribologia de hidrogéis como substituto de cartilagem articular, AV.EXT
14/04390-0 - 24th European symposium on computer aided Process Engineering (escape 24), AR.EXT
13/00529-1 - IADR/AADR/CADR General Session & Exhibition, AR.EXT
12/19302-4 - Construções poliméricas em dupla escala como scaffolds para a engenharia tecidual usando poliéster biodegradável e biopolímeros, AV.EXT
11/17878-3 - Tecnologias habilitadoras para a impressão de órgãos e a biofabricação tridimensional de tecidos, AV.EXT
Bolsa(s) vinculada(s):15/12783-5 - Simulação e purificação do ácido láctico por destilação molecular, BP.PD
13/19208-0 - Desenvolvimento e caracterização de peças de fosfatos de cálcio para regeneração óssea, BP.IC
12/10857-3 - Modelagem e avaliação de diferentes cenários operacionais dos processos de pré-tratamento, hidrólise e fermentação para a produção de etanol 2G, BP.PD
+ mais bolsas vinculadas 11/11742-2 - Desenvolvimento do processo de produção de L-ácido láctico obtido a partir da fermentação de açúcares: obtenção de dados cinéticos e avaliação de processos de separação, BP.DR
11/02021-0 - Desenvolvimento do processo de obtenção de polímeros resultante do processo de produção do biodiesel: polimerização do glicerol, BP.PD
10/03764-3 - Projeto e construção de um fotobiorreator airlift agitado para a produção de lipídeos e carboidratos, BP.PD
10/20763-0 - Engenharia tecidual por meio de simulação dos esferóides como blocos de construção na biofabricação, BP.PD
10/16952-2 - Modelagem e controle ótimo por lógica fuzzy de processos de produção de biomateriais, BP.PD
10/20698-4 - Avaliação da osteointegração de implantes cerâmicos e metálicos por diversas técnicas, BP.DR
10/05321-1 - Desenvolvimento de próteses biomédicas implantáveis em liga de titânio utilizando Sinterização Direta de Metais por Laser, BP.PD
10/00318-2 - Estudo in vitro da influência de estímulos biomecânicos no comportamento de células-tronco mesenquimais sobre arcabouço biorreabsorvível, BP.DR
09/17569-0 - Cerâmicas porosas à base de carbeto de silício obtidas por diferentes métodos, BP.DR
09/09092-0 - Estudo e modelagem do processo de produção do polimetilmetacrilato para a fabricação de tecido ósseo artificial, BP.PD
07/58856-7 - Criopreservação de dentes humanos para a utilização de células tronco progenitoras dentais na construção de substitutos biológicos, BP.PD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Tecnologia da informação  Biomateriais 

Resumo

O domínio da biofabricação é um domínio emergente. O Instituto BIOFABRIS agora proposto visa a integração de aspectos computacionais, novas técnicas de processamento e síntese e desenvolvimento de materiais através da adoção de estratégias bio-inspiradas. Esta estratégia é inovadora e representará uma forte contribuição científica posicionando num lugar de destaque o espaço Iberoamericano. A expressão biomimetismo emerge exatamente dessa potencialidade da biofabricação de reproduzir partes do corpo humano tanto no domínio macroscópico (anatômica) como microscópico e nas propriedades físicas, químicas e biológicas. Uma questão abrangente na biofabricação é a diversidade de áreas e temas abordados. A multidisciplinaridade é uma característica evidente em que conhecimentos de três grandes e principais campos científicos são requisitados: a engenharia, as ciências da vida e as ciências básicas. A amplitude de conhecimentos exige a formação de uma equipe heterogênea com domínio nas especialidades envolvidas e, sobretudo, da cooperação assídua entre os grupos participantes. Esses motivos são fortes indícios de um trabalho que virá a render frutos autênticos e pioneiros. Como tecnologia emergente de proporções globais e com possibilidade de oferecer soluções revolucionárias, a biofabricação consolida-se como uma tecnologia que está diretamente comprometida com o bem-estar e com as recuperações físicas e psicológicas de pessoas com graves problemas de saúde, ocasionados por defeitos em tecidos ou órgãos ou por danos corpóreos causados por acidentes. Com base nesta abordagem, a criação de um Instituto de biofabricação é uma iniciativa que beneficiará a sociedade de um modo geral, possibilitará a criação de ferramentas de auxílio ao tratamento de pacientes e cuidados médicos adequados, a descoberta de novos materiais para a engenharia de tecidos e produção de próteses, o desenvolvimento de modelos customizados e biocompatíveis, a disseminação de conhecimento dentro e fora do âmbito da rede, a conscientização da sociedade sobre esta nova forma de apoio à saúde humana, o combate ao monopólio das grandes empresas de produtos e soluções médicas, a possibilidade de maior assistência a comunidades carentes, grupos específicos ou vítimas de guerra e de acidentes em geral. Outros aspectos significativos e originais da proposta passam pela imposição de novas características aos biomateriais a serem processados, a agregação de novas propriedades aos materiais permitindo o seu processamento em equipamentos de prototipagem rápida convencionais por meios de laser, feixe de elétrons, extrusão, jato liquido, etc., ou especialmente desenvolvidos sem degradação além de a melhoria da funcionalidade dos dispositivos através da incorporação de drogas e/ou modificação superficial de modo a facilitar a sua biointegração. A utilização de biomateriais como matéria-prima da prototipagem rápida criou a condição para fabricação direta (sem necessidade de moldes) de implantes (biofabricação). Os implantes assim criados, diferentemente dos convencionais, exibem excelente conformidade anatômica, por terem sido projetados especificamente para o paciente, associado a uma microestrutura (scaffolds) que contribuem para o crescimento de tecidos. Os processos de biofabricação aditivos, através das técnicas de prototipagem rápida, são relativamente recentes, viabilizam a customização de um modelo a ser produzido, além de se basearem numa construção tridimensional, camada a camada, o que garante a alta precisão na manufatura e a boa qualidade do produto final. Normalmente, são construídos protótipos para utilizações médicas, tais como implantes ou scaffolds. O contínuo aprimoramento dos processos de prototipagem rápida, com novas técnicas e materiais, permitirá no futuro que se realize transplantes completos de órgãos, desenvolvidos por uma máquina para um ser humano cuja denominação é conhecida por bioimpressão e abre a perspectiva da eliminação das filas de transplante de órgãos e a melhoria da qualidade de vida de centenas de milhares de pessoas particularmente nos países pobres. Entretanto, esse futuro que atualmente pode parecer apenas ficção, tornar-se-á realidade desde que existam hoje empreendimentos baseados na realidade e na ciência e focados em objetivos bem definidos, como o caso desta proposta. Em uma discussão mais técnica, uma ramificação muito interessante e promissora no campo da biofabricação são os estudos realizados em busca da funcionalização dos implantes por meio da utilização e incorporação de drogas, que facilitem a biointegração dos implantes ao organismo, com menor risco de rejeição do organismo. Neste sentido, serão realizados estudos para se determinar o momento adequado de inserção da droga ao implante, ou seja, se durante a fabricação do implante ou se após a construção deste. Em busca da definição do melhor instante de inserção das drogas, surgem dois caminhos a se considerar, isto é, no caso de as drogas serem aplicadas ao implante antes da biofabricação, será fundamental se desenvolver uma técnica que não degrade a droga. Por outro lado, a inserção posterior, obriga o conhecimento apurado da superfície do implante de forma a se fixar e liberar as drogas adequadamente. Em resumo, a originalidade desta proposta está ancorada na formação de uma rede com profissionais multidisciplinares e multi-institucionais com o intuito da pesquisa básica e tecnológica por meio do compartilhamento e difusão do conhecimento de modo a se produzir ciência para a criação de substitutos biológicos com alta capacidade de integração ao organismo humano e totalmente funcionais. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Próteses sob medida 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio::
Próteses sob medida 
Plástico de açaí 

Publicações científicas (18)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PARADA HERNANDEZ, NATALIA L.; BAHU, JULIANA O.; SCHIAVON, MARIA INGRID R. B.; BONON, ANDERSON J.; BENITES, CIBELEM I.; JARDINI, ANDRE L.; MACIEL FILHO, RUBENS; WOLF WOLF MACIEL, MARIA REGINA. (Epoxidized castor oil - citric acid) copolyester as a candidate polymer for biomedical applications. JOURNAL OF POLYMER RESEARCH, v. 26, n. 6 JUN 2019. Citações Web of Science: 1.
PASSOS, MARCELE F.; CARVALHO, NAYARA M. S.; RODRIGUES, ANA AMELIA; BAVARESCO, VANESSA P.; JARDINI, ANDRE L.; MACIEL, MARIA REGINA W.; MACIEL FILHO, RUBENS. PHEMA Hydrogels Obtained by Infrared Radiation for Cartilage Tissue Engineering. INTERNATIONAL JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, 2019. Citações Web of Science: 2.
PEREIRA RODRIGUES, ISABELLA CAROLINE; KAASI, ANDREAS; MACIEL FILHO, RUBENS; JARDINI, ANDRE LUIZ; GABRIEL, LAIS PELLIZZER. Cardiac tissue engineering: current state-of-the-art materials, cells and tissue formation. Einstein (São Paulo), v. 16, n. 3 JUL-SEP 2018. Citações Web of Science: 1.
DOS SANTOS, JENNIFER ADRIANE; DUAILIBI, MONICA TALARICO; MARIA, DURVANEI AUGUSTO; ALVES DE LIMA WILL, SONIA ELISABETE; SIMOES SILVA, PAULO CESAR; GOMES, LIGIA FERREIRA; DUAILIBI, SILVIO EDUARDO. Chick Embryo Model for Homing and Host Interactions of Tissue Engineering-Purposed Human Dental Stem Cells. TISSUE ENGINEERING PART A, v. 24, n. 11-12, p. 882-888, JUN 2018. Citações Web of Science: 0.
LINAN, LAMIA ZUNIGA; NASCIMENTO LIMA, NADSON MURILO; BENATTI, CAROL; XAVIER, MARIANA; RODRIGUES, ANA A.; MANENTI, FLAVIO; JARDINI, ANDRE; MACIEL FILHO, RUBENS; GILIOLI, ROVILSON. Cytotoxicity Assessment of a Poly(methyl methacrylate) Synthesized for the Direct Fabrication of Bone Tissues. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 61, 2018. Citações Web of Science: 1.
GABRIEL, LAIS P.; RODRIGUES, ANA AMELIA; MACEDO, MILTON; JARDINI, ANDRE L.; MACIEL FILHO, RUBENS. Electrospun polyurethane membranes for Tissue Engineering applications. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 72, p. 113-117, MAR 1 2017. Citações Web of Science: 16.
GABRIEL, LAIS P.; DOS SANTOS, MARIA ELIZABETH M.; JARDINI, ANDRE L.; BASTOS, GILMARA N. T.; DIAS, CARMEN G. B. T.; WEBSTER, THOMAS J.; MACIEL FILHO, RUBENS. Bio-based polyurethane for tissue engineering applications: How hydroxyapatite nanoparticles influence the structure, thermal and biological behavior of polyurethane composites. Nanomedicine-Nanotechnology Biology and Medicine, v. 13, n. 1, p. 201-208, JAN 2017. Citações Web of Science: 13.
PARADA HERNANDEZ, NATALIA L.; BONON, ANDERSON J.; BAHU, JULIANA O.; BARBOSA, MARIA INGRID R.; WOLF MACIEL, MARIA REGINA; MACIEL FILHO, RUBENS. Epoxy monomers obtained from castor oil using a toxicity-free catalytic system. JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL, v. 426, n. B, SI, p. 550-556, JAN 2017. Citações Web of Science: 12.
PASSOS, M. F.; DIAS, D. R. C.; BASTOS, G. N. T.; JARDINI, A. L.; BENATTI, A. C. B.; DIAS, C. G. B. T.; MACIEL FILHO, R. pHEMA hydrogels Synthesis, kinetics and in vitro tests. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, v. 125, n. 1, p. 361-368, JUL 2016. Citações Web of Science: 13.
MENDES, MARCIO W. D.; AGREDA, CAROLA G.; BRESSIANI, ANA H. A.; BRESSIANI, JOSE C. A new titanium based alloy Ti-27Nb-13Zr produced by powder metallurgy with biomimetic coating for use as a biomaterial. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 63, p. 671-677, JUN 1 2016. Citações Web of Science: 22.
PISCIOLARO, RICARDO LUIZ; DUAILIBI, MONICA TALARICO; NOVO, NEIL FERREIRA; JULIANO, YARA; PALLOS, DEBORA; YELICK, PAMELA CROTTY; VACANTI, JOSEPH PHILLIP; FERREIRA, LYDIA MASAKO; DUAILIBI, SILVIO EDUARDO. Tooth Tissue Engineering: The Importance of Blood Products as a Supplement in Tissue Culture Medium for Human Pulp Dental Stem Cells. TISSUE ENGINEERING PART A, v. 21, n. 21-22, p. 2639-2648, NOV 1 2015. Citações Web of Science: 3.
LINAN, LAMIA ZUNIGA; NASCIMENTO LIMA, NADSON M.; MACIEL FILHO, RUBENS; SABINO, MARCOS A.; KOZLOWSKI, MARK T.; MANENTI, FLAVIO. Pilot-scale synthesis and rheological assessment of poly(methyl methacrylate) polymers: Perspectives for medical application. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 51, p. 107-116, JUN 1 2015. Citações Web of Science: 4.
JARDINI, ANDRE LUIZ; LAROSA, MARIA APARECIDA; MACIEL FILHO, RUBENS; DE CARVALHO ZAVAGLIA, CECLIA AMELIA; BERNARDES, LUIS FERNANDO; LAMBERT, CARLOS SALLES; CALDERONI, DAVI REIS; KHARMANDAYAN, PAULO. Cranial reconstruction: 3D biomodel and custom-built implant created using additive manufacturing. JOURNAL OF CRANIO-MAXILLOFACIAL SURGERY, v. 42, n. 8, p. 1877-1884, DEC 2014. Citações Web of Science: 89.
BONON, ANDERSON J.; KOZLOV, YURIY N.; BAHU, JULIANA O.; MACIEL FILHO, RUBENS; MANDELLI, DALMO; SHUL'PIN, GEORGIY B. Limonene epoxidation with H2O2 promoted by Al2O3: Kinetic study, experimental design. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 319, p. 71-86, NOV 2014. Citações Web of Science: 27.
LAROSA, MARIA APARECIDA; JARDINI, ANDRE LUIZ; DE CARVALHO ZAVAGLIA, CECILIA AMELIA; KHARMANDAYAN, PAULO; CALDERONI, DAVI REIS; MACIEL FILHO, RUBENS. Microstructural and Mechanical Characterization of a Custom-Built Implant Manufactured in Titanium Alloy by Direct Metal Laser Sintering. ADVANCES IN MECHANICAL ENGINEERING, 2014. Citações Web of Science: 7.
DUAILIBI, SILVIO EDUARDO; DUAILIBI, MONICA TALARICO; FERREIRA, LYDIA MASAKO; LADISLAU CARVALHO SALMAZI, KARINA INACIO; SALVADORI, MARIA CECILIA; TEIXEIRA, FERNANDA DE SA; PASQUARELLI, ALBERTO; VACANTI, JOSEPH PHILLIP; YELICK, PAMELA CROTTY. Tooth Tissue Engineering: The Influence of Hydrophilic Surface on Nanocrystalline Diamond Films for Human Dental Stem Cells. TISSUE ENGINEERING PART A, v. 19, n. 23-24, p. 2537-2543, DEC 1 2013. Citações Web of Science: 7.
DUAILIBI, MONICA TALARICO; KULIKOWSKI, LESLIE DOMENICI; DUAILIBI, SILVIO EDUARDO; NUNES LIPAY, MONICA VANNUCCI; MELARAGNO, MARIA ISABEL; FERREIRA, LYDIA MASAKO; VACANTI, JOSEPH PHILLIP; YELICK, PAMELA CROTTY. Cytogenetic instability of dental pulp stem cell lines. Journal of Molecular Histology, v. 43, n. 1, p. 89-94, FEB 2012. Citações Web of Science: 10.
DUAILIBI, MONICA TALARICO; DUAILIBI, SILVIO EDUARDO; DUAILIBI NETO, EDUARDO FELIPPE; NEGREIROS, RENATA MATALON; JORGE, WALDYR ANTONIO; FERREIRA, LYDIA MASAKO; VACANTI, JOSEPH PHILLIP; YELICK, PAMELA CROTTY. Tooth Tissue Engineering: Optimal Dental Stem Cell Harvest Based on Tooth Development. ARTIFICIAL ORGANS, v. 35, n. 7, p. E129-E135, JUL 2011. Citações Web of Science: 11.

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