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Implantação da técnica de crescimento de cristais via fusão a laser e a preparação de cristais com concentração zonal eutética para aplicações em procedimentos cirúrgicos

Processo: 13/17071-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de março de 2014 - 31 de agosto de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Marcello Rubens Barsi Andreeta
Beneficiário:Marcello Rubens Barsi Andreeta
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Pesq. associados:Edwin Tamashiro ; Lucia Adriana Villas Bôas Goulart
Assunto(s):Crescimento de cristais  Monocristais  Fusão nuclear  Laser 

Resumo

A importância da tecnologia baseada em monocristais, aplicada à medicina, é relevante e bem reconhecida (sistemas de tomografia computadorizada, marcapassos, sensores de pH, etc.), entretanto esta área estratégica vem perdendo continuamente competência no desenvolvimento de novos dispositivos devido à falta de formação de pessoas com conhecimento em crescimento de cristais. Três são os principais motivos para a falta de interesse na área; o elevado custo dos equipamentos convencionais (centenas de milhares de dólares), a quantidade de reagentes utilizados (da ordem de centenas de gramas) e o longo tempo de preparação dos monocristais (dias ou semanas). A técnica de fusão a laser, Laser-Heated Pedestal Growth (LHPG), surge como uma alternativa a este cenário. Esta técnica é a que melhor se adequa a produção de monocristais no formato de fibras monocristalinas devido a sua versatilidade (não utilização de cadinhos), suas elevadas taxas de puxamento (mm/min, permitindo a obtenção de monocristais em questão de horas) e tamanho reduzido da zona fundida (< 1 mm3), possibilitando economia de matéria prima. Devido às características únicas desta técnica de crescimento, a qual permite a obtenção de regiões intencionalmente dopadas bem localizadas, uma nova aplicação para fibras cristalinas foi desenvolvida, visando à sua utilização em termoterapia a laser para a destruição de tumores. Os protótipos consistem da produção de fibras cristalinas puras, com uma dopagem elevada de Nd3+ apenas em sua extremidade (ponta). Desta forma por meio de bombeio com feixe de lasers e com a relaxação dos multifônon, calor é gerado elevando a temperatura da região dopada. A utilização de calor (hipertermia ou termoterapia) não é novidade no tratamento de tumores e é utilizada desde a antiguidade. Entretanto, ao longo dos anos vem se desenvolvendo sistemas e técnicas minimamente invasivas e com o maior controle possível da temperatura no local da aplicação, visando o menor dano possível aos tecidos adjacentes ao local da aplicação. Neste projeto, estamos propondo a implantação da técnica de crescimento de cristais por fusão a laser no Departamento de Engenharia de Materiais, da Universidade Federal de São Carlos, assim como o estudo sistemático da produção destas pontas com diferentes dopagens, visando a máxima eficiência de aquecimento, utilizando materiais biocompatíveis a base de óxido de alumínio. Para o desenvolvimento deste projeto contamos com a parceria com a Divisão de Otorrinolaringologia da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, USP por meio do Prof. Dr. Edwin Tamashiro. (AU)

Publicações científicas
(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)
DE OLIVEIRA, RAFAEL B.; ANDREETA, MARCELLO R. B.; DE SOUZA, DULCINA M. P. F.; RODRIGUES, JOAO E. F. S.; PIZANI, PAULO S. Innovative Design for the Enhancement of Lithium Lanthanum Titanate Electrolytes. Crystal Growth & Design, v. 19, n. 9, p. 4897-4901, SEP 2019. Citações Web of Science: 0.

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