Impressão 4D de hidrogel termorresponsivo contendo celulose nanocristalina para fabricação de scaffolds
| Autor: | Souza, Edcarlos Rodrigues de |
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| Přispěvatelé: | Ferreira, Mathilde Julienne Gisele Champeau, Carastan, Danilo Justino, Castro, Guillermo Raul |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
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| Zdroj: | Repositório Institucional da UFABC Universidade Federal do ABC (UFABC) instacron:UFABC |
| Popis: | Orientadora: Profa. Dra. Mathilde Julienne Gisèle Champeau Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Santo André, 2022. A engenharia de tecidos é uma área de estudos multidisciplinar, e envolve principalmente o desenvolvimento de biomateriais em forma de scaffolds e a associação destes às células. Um ponto de grande destaque na engenharia de tecidos é o uso de biomateriais poliméricos e sua interação com células in vitro. Sabe-se que a manutenção da massa óssea é regulada por estímulos bioquímicos e mecânicos. Uma forma de promover a mecanotransdução em células osteoprogenitoras é através de scaffolds responsáveis por gerar esforços mecânicos de maneira cíclicas, resultando em tensões com direções preferenciais nas células. O principal objetivo deste projeto é produzir scaffolds por impressão 4D de hidrogel inteligente que apresentem resposta a uma determinada variação de temperatura visando à regeneração de tecido ósseo. Para isso, um hidrogel inteligente composto por monômeros de isopropilacrilamida é fotopolimerizado sob exposição de luz UV na presença de uma rede de alginato e celulose nanocristalina (CNC). Aliada à impressão 4D, a impressão 3D por extrusão é responsável pela distribuição e orientação adequada dos nanocristais para criação de anisotropia nos scaffolds e permite a fabricação de estruturas finas complexas. Quatro hidrogéis contendo 0; 5; 10 e 15% (m/m) de CNC foram estudados. O comportamento reológico dos géis foi estudado para verificar a extrudabilidade e fidelidade de forma do extrudado. A fotopolimerização foi verificada por espectroscopia FT-Raman e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Tissue engineering is a multidisciplinary area of study, and mainly involves the development of biomaterials in the form of scaffolds and their association with cells. A highlight in tissue engineering is the use of polymeric biomaterials and their interaction with cells in vitro. It is known that the maintenance of bone mass is regulated by biochemical and mechanical stimuli. One way to promote mechanotransduction in osteoprogenitor cells is through scaffolds responsible for generating mechanical efforts in a cyclic manner, resulting in tensions with preferential directions in the cells. The main objective of this project is to produce scaffolds by 4D printing of smart hydrogel that respond to a certain temperature variation, aiming at the regeneration of bone tissue. For this, an intelligent hydrogel composed of isopropylacrylamide monomers is photopolymerized under UV light exposure in the presence of an alginate and nanocrystalline cellulose (CNC) network. Allied to 4D printing, extrusion 3D printing is responsible for the proper distribution and orientation of nanocrystals to create anisotropy in the scaffolds and allows the fabrication of complex fine structures. Four hydrogels containing 0; 5; 10 and 15% (m/m) of CNC were studied. The rheological behavior of the gels was studied to verify the extrudability and shape fidelity of the extrudate. Photopolymerization was verified by FT-Raman spectroscopy and differential scanning calorimetry (DSC). |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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