Obtenção de scaffolds compósitos β-TCP/BG 45S5 com estrutura hierárquica de poros via impressão 3D para liberação de compostos ativos
| dc.contributor.advisor | Trichês, Eliandra de Sousa [UNIFESP] | |
| dc.contributor.advisor-co | Tada, Dayane Batista [UNIFESP] | |
| dc.contributor.advisor-coLattes | http://lattes.cnpq.br/2894306023783490 | |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/1619405333024881 | |
| dc.contributor.author | Barbosa, Lucas [UNIFESP] | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3157032350333864 | |
| dc.coverage.spatial | São José dos Campos, SP | |
| dc.date.accessioned | 2024-11-14T16:54:26Z | |
| dc.date.available | 2024-11-14T16:54:26Z | |
| dc.date.issued | 2024-09-30 | |
| dc.description.abstract | A engenharia tecidual e a medicina regenerativa são essenciais na ciência dos biomateriais na área ortopédica, atuando no desenvolvimento de scaffolds que promovem o crescimento e regeneração do tecido ósseo. Pesquisas recentes buscam o desenvolvimento de scaffolds multifuncionais, os quais além de promover a regeneração do tecido, também apresentem propriedades terapêuticas e/ou antimicrobianas, por meio da incorporação de compostos ativos, como nanopartículas ou fármacos. Entre os materiais utilizados para produção de scaffolds cerâmicos, destacam-se o β-fosfato tricálcico (β-TCP) e o vidro bioativo 45S5 (BG 45S5). A impressão direta de pastas (DIW, do inglês direct ink writing) e sua adaptação, a impressão direta de espumas (DFW, do inglês direct foam writing) são métodos que permitem a obtenção de scaffolds customizáveis ao local de aplicação, sendo a DFW uma alternativa para produção de scaffolds com estrutura hierárquica de poros. O azul de metileno (MB) é um composto ativo com ação antimicrobiana frente a diversos micro-organismos. Desta forma, este trabalho teve como objetivo a otimização dos parâmetros de obtenção de scaffolds de β-TCP/BG 45S5 com estrutura hierárquica de poros via impressão 3D com posterior incorporação do composto ativo MB. As imagens de MEV comprovaram que foi possível obter scaffolds com estrutura hierárquica de poros, com poros dispersos ao longo da superfície e no interior dos filamentos. A adição de BG 45S5 ao scaffolds elevou a resistência mecânica de 0,25 ± 0,05 MPa para 1,42 ± 0,49 MPa, mantendo a porosidade na faixa de 65% nos scaffolds com filamentos densos. Além disso, o BG 45S5 na composição dos scaffolds favoreceu a adsorção de MB. Em relação aos ensaios biológicos in vitro, o BG 45S5 favoreceu a inibição do crescimento da bactéria S. aureus, e o crescimento das células MG-63. A incorporação do MB promoveu alto efeito antimicrobiano em relação a bactéria estudada, sem comprometer consideravelmente a viabilidade celular das células MG-63. Assim, conclui-se que o objetivo do trabalho foi atingido sendo possível avaliar o material produzido em diferentes condições, produzindo resultados relevantes para a pesquisa em engenharia tecidual. | |
| dc.description.abstract | Tissue engineering and regenerative medicine are essential in biomaterials science in the orthopedic field, working on the development of scaffolds that promote bone tissue growth and regeneration. Recent research aims at developing multifunctional scaffolds that not only promote tissue regeneration but also exhibit therapeutic and/or antimicrobial properties through the incorporation of active compounds such as nanoparticles or drugs. Among the materials used for producing ceramic scaffolds, β-tricalcium phosphate (β-TCP) and bioactive glass 45S5 (BG 45S5) stand out. Direct ink writing (DIW) and its adaptation, direct foam writing (DFW), are methods that allow for the fabrication of scaffolds customized to the application site, with DFW being an alternative for producing scaffolds with a hierarchical pore structure. Methylene blue (MB) is an active compound with antimicrobial activity against various microorganisms. Therefore, this work aimed to optimize the parameters for producing β-TCP/BG 45S5 scaffolds with a hierarchical pore structure via 3D printing and subsequent incorporation of the active compound MB. SEM images confirmed that it was possible to obtain scaffolds with a hierarchical pore structure, with pores distributed along the surface and within the filaments. The addition of BG 45S5 to the scaffolds increased the mechanical strength from 0.25 ± 0.05 MPa to 1.42 ± 0.49 MPa, while maintaining the porosity around 65% in the scaffolds with dense filaments. Additionally, BG 45S5 in the scaffold composition favored MB adsorption. Regarding the in vitro biological assays, BG 45S5 enhanced the inhibition of S. aureus bacterial growth and the growth of MG-63 cells. The incorporation of MB promoted a strong antimicrobial effect against the studied bacteria without significantly compromising the viability of MG-63 cells. Thus, it is concluded that the objective of this work was achieved, as it was possible to evaluate the material produced under different conditions, yielding relevant results for tissue engineering research. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.sponsorshipID | Código de Financiamento 001 | |
| dc.emailadvisor.custom | eliandra.sousa@unifesp.br | |
| dc.format.extent | 111 f. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11600/72415 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Paulo | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/restrictedAccess | |
| dc.subject | β-fosfato tricálcico | |
| dc.subject | Vidro bioativo 45S5 | |
| dc.subject | Direct Foam Writing (DFW) | |
| dc.subject | Azul de metileno (MB) | |
| dc.subject | Atividade antimicrobiana | |
| dc.title | Obtenção de scaffolds compósitos β-TCP/BG 45S5 com estrutura hierárquica de poros via impressão 3D para liberação de compostos ativos | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | |
| unifesp.campus | Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) | |
| unifesp.graduateProgram | Engenharia e Ciência dos Materiais | |
| unifesp.knowledgeArea | Ciência, Engenharia e Tecnologia de Materiais | |
| unifesp.researchArea | Biomateriais |