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Desenvolvimento de filamentos nanocompósitos poliméricos com propriedades anti-inflamatórias para impressão 3D como substituintes ósseos

Processo: 18/07860-9
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2018
Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Luiz Henrique Capparelli Mattoso
Beneficiário:Marcela Piassi Bernardo
Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/23027-8 - Desenvolvimento e avaliação da interação celular de scaffolds impressos em 3D para reconstrução óssea, BE.EP.PD
Assunto(s):Nanocompósitos   Osso e ossos   Biomateriais   Impressão tridimensional
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Biomateriais | filamentos poliméricos | impressão 3D | liberação de fármaco | nanocompósitos | tecido ósseo | nanocompósitos poliméricos

Resumo

O desenvolvimento de biomateriais é necessário, devido ao crescente aumento do número de pacientes com injúrias no tecido ósseo. Neste sentido, biomateriais nanocompósitos são interessantes devido à possibilidade de aliar, mediante a escolha adequada de uma matriz polimérica e carga cerâmica, as propriedades de biocompatibilidade, bioabsorção e mecânicas em faixa compatível a estruturas ósseas. Técnicas de prototipagem rápida (impressão 3D) vêm se popularizando, o que possibilita a construção de implantes em formatos complexos produzindo estruturas sob medida, adequados às necessidades do paciente. Uma das principais técnicas com equipamentos já disponíveis no mercado nacional é baseada na fusão de filamentos poliméricos. No entanto, estão disponíveis apenas filamentos baseados em polímeros puros e em geral, sem diferenciais em propriedades mecânicas ou funcionais. Portanto, este projeto tem como principal desafio desenvolver condições de processamento para obtenção de filamentos nanocompósitos osteointegráveis adequados à impressão 3D por fusão de filamento e que apresentem propriedades mecânicas adequadas visando aplicação em engenharia de tecidos e medicina regenerativa. Serão utilizados como materiais o PLA ((Poli-(ácido lático) matriz polimérica biocompatível e biodegradável), nanohidroxiapatita (cerâmica compatível à regeneração de tecidos ósseos) e hidróxido duplo lamelar intercalado com fármaco anti-inflamatório (naproxeno). Serão realizados estudos detalhados das interações destes constituintes, buscando a otimização dos parâmetros para aplicação em impressoras 3D. Para tanto, a metodologia de obtenção dos compósitos será baseada no método de mistura por fusão. Serão realizadas caracterizações dos materiais (pelas técnicas de DRX, FTIR, TG/DTG, MEV-MET, entre outras); ensaios mecânicos; avaliação da indução de diferenciação celular; avaliação de citotoxicidade, biocompatibilidade, resposta do sistema imunológico (ensaios in vitro) e avaliação da liberação do fármaco. (AU)

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Publicações científicas (9)
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