Desenvolvimento e implementação de bioimpressora 3D para engenharia de tecidos
| Ano de defesa: | 2020 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica UTFPR |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23568 |
Resumo: | The principle of a 3D printer is the opposite of subtractive manufacturing, as is the case with a CNC, in which manufacturing is based on removing material to shape an object. 3D printing is a manufacturing method with the ability to create complex geometries using less material when compared to more traditional manufacturing methods. Tissue engineering has been envisioning the use of 3D printing technology in research and in advancing the frontier of knowledge, however cell culture laboratories face risks of contamination inherent in the exchange of the culture medium as well as the contamination of the medium by incorrect asepsis in handling. In this dissertation, a 3D bioprinting platform concept is presented that innovates in adding the function of changing the culture medium without human interaction during the cultivation period. The development and construction process was based on the models studied, resulting in inspiration and innovation for this research. The project uses materials and surface treatment that facilitate the cleaning and asepsis of the equipment. Its cabinet follows a design that prioritizes rounded corners to minimize the risk of contamination. The open source software used in the bioprinter receives a programmed function to control and manage the exchange of the culture medium, being automatic and controlled remotely. Simulations with the platform, in the laboratory, present satisfactory results in terms of changing the medium, capable of a volumetric error in the dosage being less than 1% under operating conditions. |
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Desenvolvimento e implementação de bioimpressora 3D para engenharia de tecidosDevelopment and implementation of 3D printer for tissue engineeringBioimpressão - MétodosImagem tridimensionalPrototipagem rápidaMicrobiologia - Cultura e meios de culturaCultura de célulasMateriais biomédicosManufatura aditivaBioprinting - methodsThree-dimensional imagingRapid prototypingMicrobiology - Cultures and culture mediaCell cultureBiomedical materialsAdditive manufacturingCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICAEngenharia BiomédicaThe principle of a 3D printer is the opposite of subtractive manufacturing, as is the case with a CNC, in which manufacturing is based on removing material to shape an object. 3D printing is a manufacturing method with the ability to create complex geometries using less material when compared to more traditional manufacturing methods. Tissue engineering has been envisioning the use of 3D printing technology in research and in advancing the frontier of knowledge, however cell culture laboratories face risks of contamination inherent in the exchange of the culture medium as well as the contamination of the medium by incorrect asepsis in handling. In this dissertation, a 3D bioprinting platform concept is presented that innovates in adding the function of changing the culture medium without human interaction during the cultivation period. The development and construction process was based on the models studied, resulting in inspiration and innovation for this research. The project uses materials and surface treatment that facilitate the cleaning and asepsis of the equipment. Its cabinet follows a design that prioritizes rounded corners to minimize the risk of contamination. The open source software used in the bioprinter receives a programmed function to control and manage the exchange of the culture medium, being automatic and controlled remotely. Simulations with the platform, in the laboratory, present satisfactory results in terms of changing the medium, capable of a volumetric error in the dosage being less than 1% under operating conditions.O princípio de uma impressora 3D é o oposto da manufatura subtrativa, como é o caso de uma CNC, em que a fabricação se baseia na retirada de material para dar forma a um objeto. A impressão 3D é um método de fabricação com capacidade de criar geometrias complexas utilizando menos material quando comparado aos mais tradicionais meios de fabricação. A engenharia de tecidos vem vislumbrando a utilização da tecnologia de impressão 3D nas pesquisas e no avanço da fronteira do conhecimento, entretanto laboratórios de cultivo celular se deparam com riscos de contaminação inerente a troca do meio de cultura bem como a contaminação do meio por incorreta assepsia na manipulação. Nesta dissertação, é apresentado um conceito de plataforma de bioimpressão 3D que inova em agregar a função de troca do meio de cultura sem interação humana no período de cultivo. O processo de desenvolvimento e construção foi embasado nos modelos estudados, resultando em inspiração e inovação para esta pesquisa. O projeto utiliza materiais e tratamento superficial que facilitam a limpeza e assepsia do equipamento, seu design prioriza cantos arredondados para minimizar o risco de contaminação. O software open source utilizado na bioimpressora recebe uma função programada para controlar e gerenciar a troca do meio de cultura, sendo automática e controlada remotamente. Simulações com a plataforma, em laboratório, apresentam resultados satisfatórios quanto a troca do meio, capaz de um erro volumétrico na dosagem ser menor que 1% em condições de operação.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia BiomédicaUTFPRSetti, Joao Antonio Palmahttps://orcid.org/0000-0003-0659-1297http://lattes.cnpq.br/5231547788496074Gasoto, Sidney Carloshttps://orcid.org/0000-0003-2380-2981http://lattes.cnpq.br/9273737141281537Fernandes, Beatriz Lucihttps://orcid.org/0000-0003-1751-7930http://lattes.cnpq.br/8808013474518360Schneider Junior, Bertoldohttps://orcid.org/0000-0002-7240-9652http://lattes.cnpq.br/3675060302477169Setti, Joao Antonio Palmahttps://orcid.org/0000-0003-0659-1297http://lattes.cnpq.br/5231547788496074Delay, Rodrigo2020-12-17T21:44:57Z2020-12-17T21:44:57Z2020-07-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfDELAY, Rodrigo. Desenvolvimento e implementação de bioimpressora 3D para engenharia de tecidos. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23568porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2020-12-18T06:10:32Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/23568Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2020-12-18T06:10:32Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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