Obtenção e caracterização de filamentos compostos por fosfatos de cálcio e polímeros para impressão 3d de scaffolds
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Data
2020-03-12
Autores
Queiroz, Lúcio Pedro Alcântara
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
A perda de um órgão ou de parte do corpo implica perda da função. Isso, pode provocar transtornos sociais e psicológicos. Esse cenário vem se tornando cada vez mais comum com aumento da expectativa de vida da população. Os biomateriais apresentam-se como um importante mecanismo para melhoria da qualidade de vida da população. Outros fatores como acidentes, doenças, aumento da violência, também aumentam a importância no desenvolvimento de tecnologias voltadas para produção de biomateriais. Uma das metodologias usadas na impressão 3D é a modelagem de deposição de fusão (FDM). É um processo de impressão 3D que utiliza um filamento contínuo de um material termoplástico. Portanto, considerando a crescente demanda por implantes para regeneração óssea e a importância da utilização de Scaffolds formado por polímeros e fosfatos de cálcio, este trabalho tem o objetivo estudar as propriedades mecânicas e físico-químicas de filamentos formados por una mescla de PLA e β-TCP. Nesta etapa do trabalho, foi realizada a síntese de fosfato de cálcio amorfo e sua caracterização. Desse material, foi obtido fosfato tricálcico, também caracterizado. Os resultados mostraram que os materiais apresentaram a qualidade necessária para ser utilizado nas etapas seguintes deste trabalho, o que finalmente permitirá obter filamentos para impressão 3D. Com os materiais sintetizados, os filamentos foram preparados, utilizando PLA como polímero. Eles foram caracterizados, verificando por MEV a presença de fosfato de cálcio nos filamentos e também foi comprovado, por teste mecânico, que os filamentos de PLA / β-TCP se deformam, mas não fratura.
The loss of an organ or part of the body implies loss of function. This can cause social and psychological disorders. This scenario has become increasingly common with increasing life expectancy of the population. Biomaterials are an important mechanism for improving the population's quality of life. Other factors such as accidents, diseases, increased violence, also increase the importance in the development of technologies for the production of biomaterials. One of the methodologies used in 3D printing is fusion deposition modeling (FDM). A 3D printing process uses a continuous filament of a thermoplastic material. Therefore, considering the growing demand for bone regeneration implants and the importance of using calcium-phosphate polymers and Scaffolds, this paper aims to study the mechanical and physicochemical properties of PLA and β- TCP mixed strands. At this stage of the work, the synthesis of amorphous calcium phosphate and its characterization were performed. From this material, tricalcium phosphate was obtained, also characterized. The results showed that the materials presented the necessary quality to be used in the next steps of this work, which finally will allow filaments for 3D printing. With the synthesized materials, the filaments were prepared, using PLA as a polymer. They were characterized, observing by SEM the presence of calcium phosphate in the filaments. The mechanical test shows that the PLA / β-TCP filaments deform, but do not break.
The loss of an organ or part of the body implies loss of function. This can cause social and psychological disorders. This scenario has become increasingly common with increasing life expectancy of the population. Biomaterials are an important mechanism for improving the population's quality of life. Other factors such as accidents, diseases, increased violence, also increase the importance in the development of technologies for the production of biomaterials. One of the methodologies used in 3D printing is fusion deposition modeling (FDM). A 3D printing process uses a continuous filament of a thermoplastic material. Therefore, considering the growing demand for bone regeneration implants and the importance of using calcium-phosphate polymers and Scaffolds, this paper aims to study the mechanical and physicochemical properties of PLA and β- TCP mixed strands. At this stage of the work, the synthesis of amorphous calcium phosphate and its characterization were performed. From this material, tricalcium phosphate was obtained, also characterized. The results showed that the materials presented the necessary quality to be used in the next steps of this work, which finally will allow filaments for 3D printing. With the synthesized materials, the filaments were prepared, using PLA as a polymer. They were characterized, observing by SEM the presence of calcium phosphate in the filaments. The mechanical test shows that the PLA / β-TCP filaments deform, but do not break.
Descrição
Palavras-chave
Bioimpressão, biomateriais, biopolímeros, bio-filamentos, 3D-bio, Scaffolds