Desenvolvimento de uma extrusora para fabricação de filamentos de biomateriais para manufatura de scaffolds por impressão 3D

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dc.contributor.advisorGuastaldo, Antônio Carlos [UNESP]
dc.contributor.authorCosta, Fabio Eduardo de Oliveira
dc.contributor.coadvisorSilva, Márcio Marques da
dc.date.accessioned2024-01-16T13:35:05Z
dc.date.available2024-01-16T13:35:05Z
dc.date.issued2023-05-26
dc.description.abstractA manufatura aditiva, também conhecida como impressão 3D, é um processo de fabricação inovador que permite a criação de objetos por meio da adição sucessiva de material em camadas, com base em representações geométricas computacionais 3D. Essa tecnologia tem sido amplamente aplicada em diversas áreas de pesquisa, incluindo engenharia de tecidos e medicina regenerativa, devido à sua capacidade de produzir estruturas complexas que são difíceis de obter por métodos tradicionais. No campo da medicina, a impressão 3D tem sido utilizada para a fabricação de scaffolds e filamentos biocompatíveis. No entanto, o uso de hidrogéis na impressão 3D apresenta limitações em relação à dimensionalidade e homogeneidade do material produzido. Uma alternativa promissora é substituir os hidrogéis por filamentos de biomateriais, como por exemplo, combinar o PLA com fosfatos de cálcio e celulose bacteriana, que possuem propriedades favoráveis para aplicações biomédicas, como biocompatibilidade, bioatividade e capacidade de regeneração óssea. Nesse contexto, o presente projeto tem como objetivo desenvolver uma extrusora de filamento com rosca simples capaz de fabricar filamentos de biomateriais, combinando diferentes granulometrias de materiais. A extrusora construída consiste em um conjunto de três silos, sendo que dois alimentam a rosca principal por meio de roscas auxiliares. Essa configuração permite a produção de filamentos de biomaterial com polímeros como base e materiais adicionais com granulometrias diferentes e estabilidade dimensional por meio de um tracionador automático. A obtenção desses filamentos permitirá a produção de scaffolds por meio da impressão 3D, possibilitando avanços na engenharia de tecidos e medicina regenerativa. Além disso, essa abordagem inovadora de fabricação de filamentos de biomateriais contribuirá para a expansão das aplicações da manufatura aditiva na área biomédica, proporcionando soluções mais versáteis e personalizadas para a regeneração de tecidos.pt
dc.description.abstractAdditive manufacturing, also known as 3D printing, is an innovative manufacturing process that enables the creation of objects through the successive addition of material in layers, based on 3D computational geometric representations. This technology has been widely applied in various research areas, including tissue engineering and regenerative medicine, due to its ability to produce complex structures that are challenging to achieve through traditional methods. In the field of medicine, 3D printing has been used for the fabrication of biocompatible scaffolds and filaments. However, the use of hydrogels in 3D printing presents limitations regarding the dimensionality and homogeneity of the produced material. A promising alternative is to replace hydrogels with biomaterial filaments, such as combining PLA with calcium phosphates and bacterial cellulose, which have favorable properties for biomedical applications, such as biocompatibility, bioactivity, and bone regeneration capability. In this context, the present project aims to develop a single-screw filament extruder capable of manufacturing biomaterial filaments, combining different material granulometries. The constructed extruder consists of a set of three silos, with two of them feeding the main screw through auxiliary screws. This configuration enables the production of biomaterial filaments with polymer as the base and additional materials with different granulometries and dimensional stability through an automatic tensioning system. The production of these filaments will allow the 3D printing of scaffolds, enabling advancements in tissue engineering and regenerative medicine. Furthermore, this innovative approach to biomaterial filament fabrication will contribute to the expansion of additive manufacturing applications in the biomedical field, providing more versatile and personalized solutions for tissue regeneration.en
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11449/252759
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso aberto
dc.subjectmanufatura aditivapt
dc.subjectimpressão 3Dpt
dc.subjectbiomateriaispt
dc.subjectengenharia de tecidospt
dc.subjectmedicina regenerativapt
dc.subjectscaffoldspt
dc.subjectfilamentopt
dc.subjectadditive manufacturingen
dc.subject3D printingen
dc.subjectbiomaterialsen
dc.subjecttissue engineeringen
dc.subjectregenerative medicineen
dc.subjectscaffolden
dc.subjectfilamenten
dc.titleDesenvolvimento de uma extrusora para fabricação de filamentos de biomateriais para manufatura de scaffolds por impressão 3D
dc.title.alternativeDevelopment of an extruder for the manufacture of biomaterial filaments for 3D printing scaffold manufacturingen
dc.typeDissertação de mestrado
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Araraquara
unesp.embargoOnline
unesp.examinationboard.typeBanca pública
unesp.graduateProgramEngenharia de Biomateriais e Bioprocessos - FCF 33004030170P0
unesp.knowledgeAreaBiomateriais
unesp.researchAreaBiomateriais

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Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Araraquara