Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos
| Ano de defesa: | 2021 |
|---|---|
| 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
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26175 |
Resumo: | The use of biomaterials in medicine has intensified as new treatments are emerging. Among biomaterials, an important segment that has attracted the attention of several scientists are bioceramics. These materials have various applications when it comes to bone tissue regeneration, generation and formation. Calcium phosphates, more specifically, hydroxyapatite, forms a large percentage of the composition of human bones and teeth. This compound is easily produced in laboratory with properties similar to those found in the human body naturally. The biomaterial is used mainly for the production of porous scaffolds in order to act as a bone graft and substitute techniques such as auto and allograft. This work validates the main manufacturing techniques of these scaffolds that are currently used, and studies the parameters of the porous ceramic structures production technique called direct foaming and tries to adapt the process for the production of hydroxyapatite scaffolds. Ceramic suspensions were produced with the aid of a mechanical stirrer and a sonicator in order to compare the dispersions produced, which had their rheological properties analyzed in a rotational rheometer. The scaffolds produced were observed by scanning electron microscopy for the study of the microstructure. Results indicate that, although the foaming technique is relatively simple, using few chemical reagents, working with ceramic materials involves several variables that need to be studied carefully só that scaffolds are produced with ideal parameters for application in medical research. |
| id |
UTFPR-12_cf7d64e2f8c1be0772412f900515bf61 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/26175 |
| network_acronym_str |
UTFPR-12 |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicosProspecting techniques for the manufacture of macroporous bioceramic scaffolds for biomedical purposesMateriais biomédicosHidroxiapatitaFosfato de CálcioOssosBiomedical materialsHydroxylapatiteCalcium phosphateBonesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::BIOMATERIAIS E MATERIAIS BIOCOMPATIVEISEngenharia BiomédicaThe use of biomaterials in medicine has intensified as new treatments are emerging. Among biomaterials, an important segment that has attracted the attention of several scientists are bioceramics. These materials have various applications when it comes to bone tissue regeneration, generation and formation. Calcium phosphates, more specifically, hydroxyapatite, forms a large percentage of the composition of human bones and teeth. This compound is easily produced in laboratory with properties similar to those found in the human body naturally. The biomaterial is used mainly for the production of porous scaffolds in order to act as a bone graft and substitute techniques such as auto and allograft. This work validates the main manufacturing techniques of these scaffolds that are currently used, and studies the parameters of the porous ceramic structures production technique called direct foaming and tries to adapt the process for the production of hydroxyapatite scaffolds. Ceramic suspensions were produced with the aid of a mechanical stirrer and a sonicator in order to compare the dispersions produced, which had their rheological properties analyzed in a rotational rheometer. The scaffolds produced were observed by scanning electron microscopy for the study of the microstructure. Results indicate that, although the foaming technique is relatively simple, using few chemical reagents, working with ceramic materials involves several variables that need to be studied carefully só that scaffolds are produced with ideal parameters for application in medical research.A utilização de biomateriais na medicina tem se intensificado conforme novos tratamentos vão surgindo. Dentre os biomateriais, um segmento de grande importância que tem atraído a atenção de diversos cientistas são as biocerâmicas. Esses materiais possuem diversas aplicações quando se trata de regeneração, geração e formação de tecidos ósseos. O fosfato de cálcio, mais especificamente a hidroxiapatita, constitui uma grande parte da composição dos ossos e dentes humanos. Esse composto é facilmente produzido em laboratório com propriedades semelhantes às daquele natural presente no corpo humano. O biomaterial é utilizado principalmente para a produção de scaffolds porosos com o intuito de atuar como enxerto ósseo e substituir técnicas como o auto e aloenxerto. Este trabalho validou as principais técnicas de fabricação desses scaffolds usadas atualmente (freeze casting, impressão por extrusão, HAPES (suspensão emulsificada com alto teor de alcano) e LAPES (suspensão emulsificada com baixo teor de alcano), e estuda os parâmetros da técnica de produção de estruturas cerâmicas porosas chamada direct foaming – espumação direta – para tentar adaptar o processo para a produção de scaffolds de hidroxiapatita. Suspensões cerâmicas foram produzidas com auxílio de um agitador mecânico e um sonicador a fim de comparações nas dispersões produzidas, que tiveram suas propriedades reológicas analisadas em um reômetro rotacional. Os scaffolds produzidos foram observados por microscopia eletrônica de varredura para estudo da microestrutura. Resultados indicam que, apesar da técnica de espumação ser relativamente simples, com o uso de poucos reagentes químicos, trabalhar com materiais cerâmicos envolve diversas variáveis que precisam ser estudadas com cautela para que scaffolds sejam produzidos com parâmetros ideais para a aplicação em pesquisas médicas.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia BiomédicaUTFPRBerti, Lucas Freitashttps://orcid.org/ 0000-0002-9720-9040http://lattes.cnpq.br/8514222359362903Ferreira, Gislaine Bezerra Pintohttp://lattes.cnpq.br/5240934468052152Stimamiglio, Marco Augustohttps://orcid.org/0000-0001-8537-2812http://lattes.cnpq.br/264132701281139Ferreira, Reginaldo Justinohttp://orcid.org/0000-0001-8951-2819http://lattes.cnpq.br/2694545371454986Oliveira, Tiê Menezes2021-10-18T20:55:38Z2021-10-18T20:55:38Z2021-03-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOLIVEIRA, Tiê Menezes. Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26175porhttp://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:UTFPR2021-10-19T06:05:59Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/26175Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2021-10-19T06:05:59Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos Prospecting techniques for the manufacture of macroporous bioceramic scaffolds for biomedical purposes |
| title |
Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos |
| spellingShingle |
Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos Oliveira, Tiê Menezes Materiais biomédicos Hidroxiapatita Fosfato de Cálcio Ossos Biomedical materials Hydroxylapatite Calcium phosphate Bones CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::BIOMATERIAIS E MATERIAIS BIOCOMPATIVEIS Engenharia Biomédica |
| title_short |
Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos |
| title_full |
Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos |
| title_fullStr |
Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos |
| title_full_unstemmed |
Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos |
| title_sort |
Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos |
| author |
Oliveira, Tiê Menezes |
| author_facet |
Oliveira, Tiê Menezes |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Berti, Lucas Freitas https://orcid.org/ 0000-0002-9720-9040 http://lattes.cnpq.br/8514222359362903 Ferreira, Gislaine Bezerra Pinto http://lattes.cnpq.br/5240934468052152 Stimamiglio, Marco Augusto https://orcid.org/0000-0001-8537-2812 http://lattes.cnpq.br/264132701281139 Ferreira, Reginaldo Justino http://orcid.org/0000-0001-8951-2819 http://lattes.cnpq.br/2694545371454986 |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Oliveira, Tiê Menezes |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Materiais biomédicos Hidroxiapatita Fosfato de Cálcio Ossos Biomedical materials Hydroxylapatite Calcium phosphate Bones CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::BIOMATERIAIS E MATERIAIS BIOCOMPATIVEIS Engenharia Biomédica |
| topic |
Materiais biomédicos Hidroxiapatita Fosfato de Cálcio Ossos Biomedical materials Hydroxylapatite Calcium phosphate Bones CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::BIOMATERIAIS E MATERIAIS BIOCOMPATIVEIS Engenharia Biomédica |
| description |
The use of biomaterials in medicine has intensified as new treatments are emerging. Among biomaterials, an important segment that has attracted the attention of several scientists are bioceramics. These materials have various applications when it comes to bone tissue regeneration, generation and formation. Calcium phosphates, more specifically, hydroxyapatite, forms a large percentage of the composition of human bones and teeth. This compound is easily produced in laboratory with properties similar to those found in the human body naturally. The biomaterial is used mainly for the production of porous scaffolds in order to act as a bone graft and substitute techniques such as auto and allograft. This work validates the main manufacturing techniques of these scaffolds that are currently used, and studies the parameters of the porous ceramic structures production technique called direct foaming and tries to adapt the process for the production of hydroxyapatite scaffolds. Ceramic suspensions were produced with the aid of a mechanical stirrer and a sonicator in order to compare the dispersions produced, which had their rheological properties analyzed in a rotational rheometer. The scaffolds produced were observed by scanning electron microscopy for the study of the microstructure. Results indicate that, although the foaming technique is relatively simple, using few chemical reagents, working with ceramic materials involves several variables that need to be studied carefully só that scaffolds are produced with ideal parameters for application in medical research. |
| publishDate |
2021 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2021-10-18T20:55:38Z 2021-10-18T20:55:38Z 2021-03-26 |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
OLIVEIRA, Tiê Menezes. Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26175 |
| identifier_str_mv |
OLIVEIRA, Tiê Menezes. Prospecção de técnicas para a fabricação de scaffolds biocerâmicos macroporosos para fins biomédicos. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26175 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica UTFPR |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica UTFPR |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) instacron:UTFPR |
| instname_str |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
| instacron_str |
UTFPR |
| institution |
UTFPR |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| collection |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
| repository.mail.fl_str_mv |
riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br |
| _version_ |
1850498298329169920 |