3D Printing Multifunctional Bone Scaffolds For Drug Delivery To The Bone - A Cutting Edge Tool?

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brandão, Joana Inês Pires Esteves
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/43313
Resumo: Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2019
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spelling 3D Printing Multifunctional Bone Scaffolds For Drug Delivery To The Bone - A Cutting Edge Tool?OssoScaffoldImpressão 3DSistemas de libertação de fármacosMestrado Integrado - 2019Ciências da SaúdeTrabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2019O osso é um dos maiores órgãos do corpo humano: protege outros órgãos, produz as células sanguíneas, armazena minerais e regula hormonas. Apresenta uma estrutura complexa responsável pelas suas funções química, biológica e mecânica. Assim, situações que afetam este tecido, tais como fraturas, tumores, osteoporose e infeções, constituem um grande desafio a nível de cuidados de saúde uma vez que podem causar complicações ou aumentar a mortalidade dos doentes. Contudo, o seu tratamento efetivo continua a apresentar-se como um desafio. Assim sendo, são necessárias estruturas que substituam o osso danificado – designadas scaffolds ósseos. As técnicas para criar scaffolds ósseos combinam a engenharia de tecidos com a impressão tridimensional (3D), que consiste na produção de um objeto sólido tridimensional, com qualquer forma, a partir de um modelo digital. A impressão 3D é alcançada através de um processo aditivo, no qual são depositadas sucessivas camadas de material com a forma pretendida. O objetivo é criar moldes estruturais - scaffolds 3D - que mimetizem a matriz extracelular óssea de forma a permitir a adesão, migração, diferenciação e proliferação celulares. Para além disso, estes scaffolds podem incorporar fármacos de modo a tratar doenças ósseas e, por isso, podem atuar como sistemas de veiculação. Na criação dos scaffolds ósseos, é necessário ter em consideração a sua biocompatibilidade, a biodegradação e propriedades mecânicas, a esterilidade e a libertação controlada de fármacos ou moléculas bioativas. A composição dos scaffolds é baseada em materiais cerâmicos, metálicos, polímeros e compósitos – os biomateriais. Contudo, existem algumas barreiras nesta área, tais como a transposição de escala e a necessidade de padronizar os resultados obtidos em diferentes ensaios. Neste sentido, a transição da investigação para a clínica é difícil pois existem aspetos éticos e legais relevantes: devido à combinação de materiais e processos utilizados na impressão 3D, os atuais pilares da regulamentação (fármacos, dispositivos médicos, terapias avançadas, células, tecidos e órgãos) podem não ser adequados para os scaffolds, pelo que necessitam de re-avaliação.Bone is one of the major organs of the human body; it protects other organs, produces blood cells, stores minerals and regulate hormones. It has a complex structure that supports its diverse chemical, biological and mechanical functions. Thus, disorders that affect this tissue, such as traumatic accidents, tumors, osteoporosis and infections, demand major health care challenges since they can cause serious morbidity, complications or mortality of patients. However, their effective treatment remains a challenge. Therefore, structures that replace the damaged bone are needed – they are called bone scaffolds. The techniques to create bone scaffolds combine tissue engineering with three-dimensional (3D) printing, that is a process of manufacturing a solid three-dimensional object, of any shape, from a digital model. 3D printing is achieved through an additive manufacturing (AM) process, in which successive layers of material are deposited in different forms. The goal is to create 3D scaffolds to mimic the natural extracellular matrix as structural templates that support cell adhesion, migration, differentiation and proliferation. Furthermore, these scaffolds can incorporate drugs to treat bone diseases, and then they act like drug delivery systems. The following concerns must be considered in designing bone scaffolds: biocompatibility, biodegradation, mechanical properties, sterility and the controlled delivery of drugs or bioactive molecules. The scaffolds’ composition is based on ceramics, metals, polymers and composites. However, there are some barriers in this field, such as scale-up and the need to standardize the results obtained to compare different assays. So, the translation from bench to clinics is difficult because there are relevant legal and ethical aspects: due to the combination of materials and processes used in 3D printing, current established pillars of regulation (pharmaceuticals, medical devices, advanced therapies, cells and tissues, organs) may be unsuitable for scaffolds regulation in medicine and therefore require re-evaluation.Bettencourt, Ana Francisca C. SRepositório da Universidade de LisboaBrandão, Joana Inês Pires Esteves2022-10-16T00:30:33Z2019-10-152019-09-032019-10-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/43313TID:202474348enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:43:42Zoai:repositorio.ul.pt:10451/43313Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:56:08.859203Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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