Desenvolvimento de resinas compósito para impressão 3D por fotopolimerização aplicada à engenharia tecidual

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Palhares, Thiago Nunes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: 3D printing; engenharia tecidual; fotopolimerização; impressão 3D; photopolymerization; policaprolactona; polycaprolactone; silanização; silanization; tissue engineering
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-12092023-152558/

A impressão 3D tem sido amplamente utilizada na engenharia tecidual para criar implantes com diferentes formatos, tamanhos e propriedades mecânicas. Neste contexto, a impressão 3D pode ser utilizada para a fabricação de arcabouços, que são estruturas tridimensionais que servem como suporte para o crescimento de células e tecidos. Nesta tese, foi desenvolvida resina compósito fotopolimerizável de policaprolactona (PCL) funcionalizadas por grupamentos metacrilato. A escolha deste polímero se deve pelo fato de ser classificado como biocompatível e bioabsorvível. Estas características são potencializadas pela adição de cargas biocerâmicas, como a hidroxiapatita (HAp) que, também, promove a bioatividade em tecidos ósseos e dentários. Ainda, a superfície de HAp foi funcionalizada com 3-aminopropiltrimetoxisilano (APTES), permitindo maior interação da matriz polimérica e a carga inorgânica. Assim, a partir desta resina compósito investigou-se as propriedades mecânicas e físico-químicas, molhabilidade, biocompatibilidade, adesão celular e indução de produção de matriz extracelular. Para a impressão 3D, as peças apresentaram boa definição e imprimibilidade. A resina com as melhores propriedades mecânicas foi obtida com uma carga de 10% (m/m) de HAp-Si (PCLMA10S), resultando em melhorias significativas em relação à resina pura (PCLMA). O módulo de Young aumentou para 71,1 ± 2,1 MPa (+30,7%), a resistência à compressão para 269,4 ± 35,0 MPa (+81,9%) e a deformação na ruptura para 52,7 ± 1,1% (+11,2%). Além disso, um estudo foi realizado para avaliar a porosidade e a arquitetura da estrutura impressa. Os resultados demonstraram uma boa qualidade, reprodutibilidade e capacidade de impressão de arcabouço giroide com porosidade de 78,3% e tamanho de poro de aproximadamente 0,66 mm quando o absorvedor de luz foi adicionado à resina (PCLMA10SOr). Portanto, a resina desenvolvida mostrou ser adequada para impressão 3D por fotopolimerização e apresenta características promissoras para aplicações na engenharia tecidual.