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Dados do Trabalho


Título/Title/Titulo

““Scaffolds” de poliácido láctico (PLA) obtidos por manufatura aditiva funcionalizadas pelo plasma de oxigênio para aplicação na engenharia de tecidos”

Introdução/Introduction/Introdución

A engenharia de tecidos visa criar possibilidades de regeneração, reposição de órgãos e tecidos. O poliácido láctico (PLA) é um polímero que vem recebendo atenção da comunidade científica com inúmeros estudos, devido a suas propriedades mecânicas e térmicas. Isto se torna possível realizando a intersecção de matrizes e moléculas terapêuticas. É um poliéster alifático termoplástico que é derivado de recursos renováveis como o milho, beterraba e outros amidos. A manufatura aditiva é uma forma de prototipagem rápida que trabalha com extrusão controlada de um filamento termoplástico. Ela deposita sobre uma mesa camada a camada, dessa forma constrói o objeto manufaturado por camadas (scaffold) para a utilização na engenharia de tecidos. A fim de melhorar as propriedades de biocompatibilidade do PLA (ângulo de contato, rugosidade, adesão e proliferação) optamos por realizar a funcionalização do polímero. Aplicamos a funcionalização por plasma. O plasma apresenta a vantagem de modificar somente a superfície. A modificação superficial exercida por elétrons, íons e radicais altera a molhabilidade e a ativação da superfície se dá com novos grupos polares funcionais como: carbonila, carboxila, éter, amina e hidroxila. A substituição de grupos etil com oxigênio na superfície do polímero, aumenta a energia da superfície do polímero livre (nanômetros) sem alterar as propriedades do material.

Objetivos - Metodologia - Resultados - Discussão dos Resultados/Objectives - Methodology - Results - Discussion of Results/Objetivos - Metodología - Resultados - Discusión de los resultados

Objetivos – Obter scaffolds de PLA através da manufatura aditiva (prototipagem rápida) e funcionalizar sua superfície com plasma de oxigênio. Metodologia – A manufatura aditiva constrói camada a camada com alto nível de detalhamento e precisão do defeito a ser reconstruído. Impressora 3D de manufatura aditiva, “Boa Impressão”, modelo Stella, Curitiba-PR. Utilizamos uma extrusora com bico de 0.2 mm e temperatura inicial na primeira camada de 200ºC e camadas subsequentes 195ºC. Os scaffolds foram modelados no software Autodesk Inventor CAD (desenho assistido por computador) com diâmetro e altura respectivamente de 10 mm e 1 mm e exportado no formato STL. Utilizamos filamento Movitech com diâmetro de 1,75mm para a extrusão do PLA. O plasma de oxigênio é concebido através de um sistema que é composto por um reator de aço inoxidável (~ 5,2 x 10-3 m³) contendo em seu interior dois eletrodos circulares paralelos com 11,9 cm de diâmetro, separados por 5 cm. Após o scaffold sofrer a ação da ablação pelo plasma de oxigênio realizamos a caracterização físico - química. Resultados e Discussão - Avaliamos o ângulo de contato (água) sobre o scaffold que foi modificado por plasma de oxigênio em diferentes períodos de ablação e este apresentou maior hidrofilicidade superficial. Utilizamos a microscopia de força atômica AFM para averiguar a rugosidade superficial e obtivemos aumento de até 450% na rugosidade do scaffold em comparação ao scaffold sem tratamento. Submetemos o scaffold funcionalizado ao teste de proliferação e viabilidade celular com 100.000 células Osteo - 1 semeadas em meio DMEM por 72 horas, conseguiu -se melhoria significativa deste comportamento celular (adesão e proliferação).

Considerações Finais/Final considerations/Consideraciones finales

Até o presente momento entende-se que PLA ao ser funcionalizado a temperatura ambiente por plasma de oxigênio agrega propriedades mecânicas, físicas e biológicas que viabilizarão a criação de scaffolds de PLA para serem utilizados na engenharia de tecidos.

Palavras-chave/Key words/Palabras clave

Scaffold; manufatura aditiva; Poliácido láctico; plasma de oxigênio.

Área

Tissue engineering

Autores

LORENZO GOUVEA MACHADO, Elidiane C Rangel, Sandra Cruz, Mônica Rosas da Costa Iemma, Hernane Silva Barud