Desenvolvimento de um grampo de sutura metálico, biomimético e recoberto com substância ativa
| Ano de defesa: | 2020 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais UFRJ |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://hdl.handle.net/11422/25751 |
Resumo: | The instruments and procedures for suturing are constantly being improved, with innovations aimed at greater efficiency and medical safety. In this context, biomimicry is an inspiring technique for technical - scientific advances in this field. Thus, the objective of the research was to develop and manufacture a new conception of a metallic suture clip, bioinspired in the ancient knowledge of use of the mandibles of the ants in the suture. In the design of the clip, innovation and addition of coatings with antimicrobial agents were also considered, using sucupira and andiroba oils, and also to the design of a specific instrument for its application. The suture clip was designed based on the functioning of muscle fibers of the head of Atta laevigata. This was manufactured in real size, after development by computer simulation, and heat treated. Coatings were made on the metal surface, forming thin films with PLA or PCL and natural oils. These were characterized by thermal, chemical, cytotoxicity and microbiological analysis. The new suture clip demonstrated efficiency, practicality and safety. The coatings showed controlled release amid aqueous and antimicrobial action, a requirement for an efficient healing process. The application instrument was also bioinspired and developed so that it can be reused, reducing the cost of the mechanical suture technique. |
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Desenvolvimento de um grampo de sutura metálico, biomimético e recoberto com substância ativaGrampo de suturaBiomiméticoMetálicoRecobrimentosAntimicrobianos naturaisCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAOThe instruments and procedures for suturing are constantly being improved, with innovations aimed at greater efficiency and medical safety. In this context, biomimicry is an inspiring technique for technical - scientific advances in this field. Thus, the objective of the research was to develop and manufacture a new conception of a metallic suture clip, bioinspired in the ancient knowledge of use of the mandibles of the ants in the suture. In the design of the clip, innovation and addition of coatings with antimicrobial agents were also considered, using sucupira and andiroba oils, and also to the design of a specific instrument for its application. The suture clip was designed based on the functioning of muscle fibers of the head of Atta laevigata. This was manufactured in real size, after development by computer simulation, and heat treated. Coatings were made on the metal surface, forming thin films with PLA or PCL and natural oils. These were characterized by thermal, chemical, cytotoxicity and microbiological analysis. The new suture clip demonstrated efficiency, practicality and safety. The coatings showed controlled release amid aqueous and antimicrobial action, a requirement for an efficient healing process. The application instrument was also bioinspired and developed so that it can be reused, reducing the cost of the mechanical suture technique.Os instrumentos e procedimentos para sutura estão em constante aperfeiçoamento, com inovações que visam maior eficiência e segurança médica. Nesse contexto, a biomimética é uma técnica inspiradora para os avanços técnico - científicos neste campo. Dessa forma, o objetivo da pesquisa consistiu no desenvolvimento e fabricação de uma nova concepção de grampo de sutura metálico, bioinspirado no conhecimento milenar da utilização das mandíbulas de formigas na sutura. No design do grampo também foi considerado a inovação e adição de recobrimentos com agentes antimicrobianos, utilizando óleos de sucupira e andiroba, além do projeto de um instrumento específico para sua aplicação. O grampo de sutura foi idealizado com base no funcionamento das fibras musculares da cabeça da Atta laevigata. Este foi fabricado em tamanho real, após desenvolvimento por simulação computacional, e tratado termicamente. Foram realizados recobrimentos na superfície do metal, formando filmes finos com PLA ou PCL e óleos naturais. Esses foram caracterizados através de análises térmicas, químicas, de citotoxicidade e microbiológicas. O novo grampo de sutura apresentou eficiência, praticidade e segurança. Os recobrimentos apresentaram liberação controlada em meio aquoso e ação antimicrobiana, requisito para um eficiente processo de cicatrização. O instrumento de aplicação do grampo também foi bioinspirado e desenvolvido para ser reutilizado, reduzindo o custo da técnica de sutura mecânica.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de MateriaisUFRJAlmeida, Luiz Henrique dehttp://lattes.cnpq.br/5621408950724946http://lattes.cnpq.br/3242134553678876Araújo, Leonardo Saleshttp://lattes.cnpq.br/4190669198357329Camargo Junior, Sérgio Álvaro de Souzahttp://lattes.cnpq.br/5078324235375525Elias, Carlos Nelsonhttp://lattes.cnpq.br/3220111929133519Oliveira, Renata Nuneshttp://lattes.cnpq.br/9026953896544145Silva Neto, Brasilhttp://lattes.cnpq.br/1157634960452568Brito, Thays Obando2025-05-09T01:57:29Z2025-05-10T03:00:10Z2020-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://hdl.handle.net/11422/25751porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2025-05-10T03:00:10Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/25751Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2025-05-10T03:00:10Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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