Substitutos ósseos baseados em compósitos auxéticos com gradientes de funcionalidade

• Autor(a) principal: Matos, Tiago Oliveira
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/119341
• topic: Hidroxiapatite; Policaprolactona; Impressão 3D; Auxético; Giróide; Biocompatibilidade; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias

Com oaumento de doenças e fraturas ósseascada vez existe mais interesse no desenvolvimento de biomateriais para aplicação em substituição e regeneração óssea. Materiais como a hidroxiapatite e policaprolactona são muito referidos na investigação de novos materiais compósitos biocompatíveis e bioativos para regeneração óssea.Neste trabalho aplica-setecnologia deimpressão 3Dpara fabricar estruturascompósitas com comportamento auxético. Estas estruturas 3D apresentama forma de um giróide, possuindo ainda um gradienteunidirecionalde densidades.A estrutura final foi produzida através de uma mistura sólida de 70% de hidroxiapatite e 30% policaprolactonae ainda uma mistura líquida de um solvente (diclorometano), deum surfactante (2-butoxietanol) e de um plastificante (dibutilftalato).Inicialmente, procedeu-se à otimização dasmisturasde modo a produzir uma estrutura 3Dcoesa e biocompatível. Em seguida, realizaram-se ensaios mecânicos de compressão, os quais demonstraram que as peças produzidas exibem comportamento semelhante ao de uma espuma, commódulo de Young igual a 15.9, 19.9e 15.5MPae tensão de colapsoigual a 0.340, 0.567e 0.891MPa,dependente daespessuradas paredes da estrutura, 0.6, 0.8 e 1.0 milímetros, respetivamente.Posteriormente aos ensaios de compressão, testou-se o compósito através de ensaios de bioatividade. Decorridos estes ensaios, as superfícies das amostras foram caracterizadas por Microscopia Eletrónica de Varrimento com Espectrometria de Energia Dispersiva de raios-X, SEM-EDS, para se avaliar e comparar a deposição de cristais apatíticos. Simultaneamente a estes testes, realizou-se ensaios de citotoxicidade para avaliação da biocompatibilidade. Os resultadosmostraram que os materiais são bioativos e não citotóxicos, mostrando potencial para aplicação como substitutos ósseos.