BIOFABRIS - Instituto de Biofabricação

• Processo: 08/57860-3
• Modalidade de apoio: 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 - Criopreservacao de dentes humanos para a utilizacao de celulas tronco progenitoras dentais na construcao de substitutos biologicos., BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Tecnologia da informação Biomateriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocompatibilidade | Biomateriais | Prototipagem | Tecnologia Da Informacao

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)

Publicações científicas

(29)

(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.; 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. (09/16480-6, 08/57860-3)

CONDE, FABIO FARIA; ESCOBAR, JULIAN DAVID; RODRIGUEZ, JOHNNATAN; AFONSO, CONRADO RAMOS MOREIRA; OLIVEIRA, MARCELO FALCAO; AVILA, JULIAN ARNALDO. Effect of Combined Tempering and Aging in the Austenite Reversion, Precipitation, and Tensile Properties of an Additively Manufactured Maraging 300 Steel. Journal of Materials Engineering and Performance, FEB 2021. (19/00691-0, 17/17697-5, 08/57860-3)

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. (08/57860-3)

PEREIRA RODRIGUES, ISABELLA CAROLINE; TAMBORLIN, LETICIA; RODRIGUES, ANA AMELIA; JARDINI, ANDRE LUIZ; LUCHESSI, AUGUSTO DUCATI; MACIEL FILHO, RUBENS; NAJAR LOPES, EDER SOCRATES; GABRIEL, LAIS PELLIZZER. Polyurethane fibrous membranes tailored by rotary jet spinning for tissue engineering applications. Journal of Applied Polymer Science, SEP 2019. (08/57860-3, 17/13273-6)

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. (09/16480-6, 08/57860-3)

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. (07/59488-1, 07/51227-4, 07/58856-7, 08/57860-3)

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. (11/09631-8, 10/16952-2, 08/57860-3, 09/09092-0)

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. (10/05321-1, 08/57860-3)

PEREIRA RODRIGUES, ISABELLA CAROLINE; KAASI, ANDREAS; MACIEL FILHO, RUBENS; JARDINI, ANDRE LUIZ; GABRIEL, LAIS PELLIZZER. Engenharia de tecidos cardíacos: atual estado da arte a respeito de materiais, células e formação tecidual. Einstein (São Paulo), v. 16, n. 3, JUL-SEP 2018. (08/57860-3, 14/22799-3)

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. (11/09631-8, 08/57860-3, 10/16952-2, 09/09092-0)

LAROSA, M. A.; JARDINI, A. L.; BERNARDES, L. F.; WOLF MACIEL, M. R.; MACIEL FILHO, R.; ZAVAGLIA, C. A. C.; ZAVAGLIA, F.; CALDERONI, D. R.; KHARMANDAYAN, P.; BARTOLO, PJD; et al. Custom-built implants manufacture in titanium alloy by Direct Metal Laser Sintering (DMLS). HIGH VALUE MANUFACTURING: ADVANCED RESEARCH IN VIRTUAL AND RAPID PROTOTYPING, v. N/A, p. 5-pg., 2014-01-01. (08/57860-3, 10/05321-1)

PEREIRA RODRIGUES, ISABELLA CAROLINE; TAMBORLIN, LETICIA; RODRIGUES, ANA AMELIA; JARDINI, ANDRE LUIZ; LUCHESSI, AUGUSTO DUCATI; MACIEL FILHO, RUBENS; NAJAR LOPES, EDER SOCRATES; GABRIEL, LAIS PELLIZZER. Polyurethane fibrous membranes tailored by rotary jet spinning for tissue engineering applications. Journal of Applied Polymer Science, v. 137, n. 11, MAR 15 2020. (08/57860-3, 17/13273-6)

RODRIGUEZ, J.; HOYOS, E.; CONDE, F.; JARDINI, A. L.; OLIVEIRA, J. P.; AVILA, J.; MINERALS, MET & MAT SOC. Microstructural Characterization of Maraging 300 Steel Fabricated by Select Laser Melting. TMS 2021 150TH ANNUAL MEETING & EXHIBITION SUPPLEMENTAL PROCEEDINGS, v. N/A, p. 8-pg., 2021-01-01. (08/57860-3, 17/17697-5)

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. (08/57860-3, 07/51227-4, 07/58856-7, 07/59488-1)

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. (09/16480-6, 08/57860-3)

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. (11/18525-7, 08/57860-3)

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. (08/57860-3)

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. (10/05321-1, 08/57860-3)

JARDINI, ANDRE LUIZ; LAROSA, MARIA APARECIDA; DE CARVALHO ZAVAGLIA, CECLIA AMELIA; BERNARDES, LUIS FERNANDO; LAMBERT, CARLOS SALLES; KHARMANDAYAN, PAULO; CALDERONI, DAVI; MACIEL FILHO, RUBENS. Customised titanium implant fabricated in additive manufacturing for craniomaxillofacial surgery This paper discusses the design and fabrication of a metallic implant for the reconstruction of a large cranial defect. VIRTUAL AND PHYSICAL PROTOTYPING, v. 9, n. 2, p. 11-pg., 2014-01-01. (08/57860-3, 10/05321-1)

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, p. 7-pg., 2017-01-01. (08/57860-3, 09/16480-6)

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, v. N/A, p. 8-pg., 2014-01-01. (08/57860-3, 10/05321-1)

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, v. 2019, p. 9-pg., 2019-01-01. (08/57860-3)

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. (08/57860-3, 07/51227-4, 07/58856-7, 07/59488-1)

BONON, ANDERSON J.; BAHU, JULIANA O.; KLEIN, BRUNO C.; MANDELLI, DALMO; MACIEL FILHO, RUBENS. Green production of limonene diepoxide for potential biomedical applications. CATALYSIS TODAY, v. 388-389, p. 13-pg., 2022-04-01. (09/16480-6, 08/57860-3, 18/01258-5)

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. (08/57860-3)

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. (08/57860-3)

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. (08/57860-3)

CONDE, FABIO FARIA; ESCOBAR, JULIAN DAVID; RODRIGUEZ, JOHNNATAN; AFONSO, CONRADO RAMOS MOREIRA; OLIVEIRA, MARCELO FALCAO; AVILA, JULIAN ARNALDO. Effect of Combined Tempering and Aging in the Austenite Reversion, Precipitation, and Tensile Properties of an Additively Manufactured Maraging 300 Steel. Journal of Materials Engineering and Performance, v. 30, n. 7, SI, p. 4925-4936, JUL 2021. (17/17697-5, 08/57860-3, 19/00691-0)

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. (08/57860-3)