Impressão 3D de arcabouços ósseos a partir de hidrogéis de amido ativados com extratos vegetais obtidos via solventes eutéticos naturais profundos: uma abordagem sustentável para processabilidade e funcionalidade

• Processo: 24/20208-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Bianca Chieregato Maniglia
• Beneficiário: Maria Eduarda de Almeida Astolfo
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/08727-0 - Modificação do amido por métodos verdes para elaboração via impressão 3D de scaffolds ósseos ativados pela presença de nanopartículas de hidroxiapatita substituídas por Sr2+, AP.JP
• Assunto(s): Impressão tridimensional Biomateriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Arcabouços ósseos ativos | Extratos De Plantas | impressão 3D | Nades | Biomateriais

Resumo

No campo de impressão 3D de biomateriais como arcabouços ósseos, o desenvolvimento de tintas com altos níveis de capacidade de impressão e biocompatibilidade é desafiador devido à necessidade de equilibrar a processabilidade com a funcionalidade desses materiais. O amido tem se apresentado como um bom candidato para a confecção de biomateriais e seu uso em impressão 3D já tem sido reportado. Ainda, para aprimorar a funcionalidade dos arcabouços é possível incorporar substâncias ricas em compostos ativos com propriedades antibacterianas, antioxidantes e anti-inflamatórias. Neste contexto, a extração de compostos bioativos com NADES (solventes eutéticos naturais profundos) oferece vantagens significativas, pois permitem aumentar a eficiência na extração de compostos com variadas polaridades, especialmente os menos solúveis em água. Essa afinidade torna o uso de NADES vantajoso na extração de fitoquímicos e outros bioativos, além de preservar a estabilidade dos compostos, que são menos propensos à oxidação e degradação térmica nesse meio. Além disso, por serem biodegradáveis e menos tóxicos do que solventes orgânicos convencionais, os NADES são uma escolha mais sustentável e segura. Diante disso, o objetivo principal deste projeto é realizar a impressão 3D de arcabouços ósseos utilizando hidrogéis de amido ativados pela incorporação de extratos vegetais produzidos por métodos convencionais com água ou por solventes eutéticos naturais profundos (NADES). As propriedades reológicas e a imprimibilidade das formulações serão avaliadas e os arcabouços ósseos serão caracterizados em relação as suas propriedades mecânicas, morfológicas (superfície e porosidade), funcionais (biodegradabilidade e capacidade de intumescimento) e ativas (antioxidantes, antimicrobiana, viabilidade celular e mineralização). Por fim, este estudo possibilitará avaliar o potencial da combinação de matérias-primas provenientes de fontes naturais, aliada a tecnologias inovadoras e sustentáveis, para desenvolvimento de novos biomateriais destinados à regeneração do tecido ósseo, oferecendo personalização e propriedades ativas benéficas para a saúde humana.