Desenvolvimento e validação de bioimpressora 3D e hidrogel de alginato/gelatina para produção de scaffolds 3D

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Luz, Andrea Rossetto da lattes
Orientador(a): Setti, Joao Antonio Palma lattes
Banca de defesa: Setti, Joao Antonio Palma lattes, Stramandinoli-Zanicotti, Roberta Targa lattes, Stebel, Sergio Leandro lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Materiais biomédicos
Impressão tridimensional
Metrologia
Métodos de simulação
Hidrogéis
Biomedical materials
Three-dimensional printing
Metrology
Simulation methods
Hydrogels
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27984
Resumo: O elevado custo das bioimpressoras, gera oportunidades de pesquisas e de projetos de adaptação de impressoras 3D para aplicação em biomateriais. Neste trabalho, investigou­se o potencial de uso de uma impressora 3D, de baixo custo, customizada com adaptação para seringas comerciais descartáveis, que permitiu a deposição controlada de hidrogel personalizado. Além disso, foi proposto um protocolo de utilização da bioimpressora para produção de scaffolds de hidrogel. Para tanto, foi necessária uma adaptação de uma impressora 3D de extrusão por filamento de baixo custo para impressão com embolo, foi adaptada uma impressora Graber I3 , após a adaptação, foi possível simular e avaliar a bioimpressão 3D com a formulação de hidrogel composto por alginato/gelatina. As conclusões foram que o sistema de movimentação x, y, z da impressora estavam com incertezas dentro dos padrões adequados, a velocidade de impressão ideal foi de 5 mm/s e o multiplicador de extrusão de 0,10mm3 com refrigeração 100% e mesa fria. Em relação ao hidrogel, o melhor resultado foi para uma formulação de 1,8% de alginato de sódio com 3% de gelatina. O protocolo para utilização da bioimpressora 3D com o hidrogel de Alginato/gelatina foi avaliado e validado com base nos parâmetros de qualidade.
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Para tanto, foi necessária uma adaptação de uma impressora 3D de extrusão por filamento de baixo custo para impressão com embolo, foi adaptada uma impressora Graber I3 , após a adaptação, foi possível simular e avaliar a bioimpressão 3D com a formulação de hidrogel composto por alginato/gelatina. As conclusões foram que o sistema de movimentação x, y, z da impressora estavam com incertezas dentro dos padrões adequados, a velocidade de impressão ideal foi de 5 mm/s e o multiplicador de extrusão de 0,10mm3 com refrigeração 100% e mesa fria. Em relação ao hidrogel, o melhor resultado foi para uma formulação de 1,8% de alginato de sódio com 3% de gelatina. O protocolo para utilização da bioimpressora 3D com o hidrogel de Alginato/gelatina foi avaliado e validado com base nos parâmetros de qualidade.The high cost of bioprinters creates opportunities for research and projects to adapt 3D printers for application in biomaterials. In this work, we investigated the potential of using a low­cost 3D printer, customized with adaptation for commercial disposable syringes, which allowed for the controlled deposition of a customized hydrogel. Furthermore, a protocol for using the bioprinter for the production of hydrogel scaffolds was proposed. Therefore, it was necessary to adapt a low­cost 3D filament extrusion printer for printing with a plunger, a Graber I3 printer was adapted, after the adaptation, it was possible to simulate and evaluate the 3D bioprinting with the hydrogel formulation composed of alginate /gelatin. The conclusions were that the printer’s x, y, z movement system had uncertainties within the adequate standards, the ideal print speed was 5 mm/s and the extrusion multiplier was 0.10 mm3 with 100% cooling and a cold table. In relation to the hydrogel, the best result was for a formulation of 1.8% sodium alginate with 3% gelatin. The protocol for using the 3D bioprinter with the Alginate/gelatin hydrogel was evaluated and validated based on quality parameters.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia BiomédicaUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICAEngenharia BiomédicaMateriais biomédicosImpressão tridimensionalMetrologiaMétodos de simulaçãoHidrogéisBiomedical materialsThree-dimensional printingMetrologySimulation methodsHydrogelsDesenvolvimento e validação de bioimpressora 3D e hidrogel de alginato/gelatina para produção de scaffolds 3DDevelopment and validation of 3D bio printer and alginate / gelatin hydrogel for 3D scaffold productioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaSetti, Joao Antonio Palmahttps://orcid.org/0000-0003-0659-1297http://lattes.cnpq.br/5231547788496074Couto, Gustavo Henriquehttps://orcid.org/ 0000-0001-8958-517Xhttp://lattes.cnpq.br/0938907038656121Setti, Joao Antonio Palmahttps://orcid.org/0000-0003-0659-1297http://lattes.cnpq.br/5231547788496074Stramandinoli-Zanicotti, Roberta Targahttps://orcid.org/0000-0003-4605-0786http://lattes.cnpq.br/7752826636361668Stebel, Sergio Leandrohttps://orcid.org/ 0000-0001-9215-811Xhttp://lattes.cnpq.br/8340523025399467https://orcid.org/0000-0003-1681-6197http://lattes.cnpq.br/5231426190451003Luz, Andrea Rossetto dareponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALbioimpressaohidrogelproducaoscaffolds.pdfapplication/pdf1496835http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27984/1/bioimpressaohidrogelproducaoscaffolds.pdf1d919dca61b4c5f0989c3eb0400cb183MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27984/2/license_rdf4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27984/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53TEXTbioimpressaohidrogelproducaoscaffolds.pdf.txtbioimpressaohidrogelproducaoscaffolds.pdf.txtExtracted texttext/plain106363http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27984/4/bioimpressaohidrogelproducaoscaffolds.pdf.txtdbeff1689ef51732414aff3805c3568eMD54THUMBNAILbioimpressaohidrogelproducaoscaffolds.pdf.jpgbioimpressaohidrogelproducaoscaffolds.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1264http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27984/5/bioimpressaohidrogelproducaoscaffolds.pdf.jpg3ebbd665d44e1ee9b6c224cb1dcf6d21MD551/279842022-04-13 03:07:20.874oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-04-13T06:07:20Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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