3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink properties

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fontes, Anna Beatriz Cruz
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12811
Resumo: Bioimpressão 3D é um método de manufatura aditiva para engenharia de scaffolds usados como modelos para adesão celular, crescimento celular e subsequente formação de tecidos. Nesse método, as “tintas” utilizadas para impressão são biomateriais que podem ser formulados e impressos com a adição de células antes ou ao final do processo. Um dos biomateriais mais utilizados para biotintas é o hidrogel devido à sua alta composição de água, biocompatibilidade e às suas propriedades adaptáveis que facilitam o processo de bioimpressão 3D e fornecem ambientes extracelulares favoráveis para várias funções celulares. A bioimpressão 3D pode ser dividida em técnicas baseadas em extrusão, jato de tinta ou impressão assistida a laser, cada uma com requerimentos específicos de propriedades reológicas para que o processo seja feito de maneira satisfatória. Um dos maiores desafios na bioimpressão 3D é sua otimização, que depende da complexidade da estrutura 3D, das propriedades dos materiais e do desenvolvimento da biotinta para a “janela de bioimpressão”. Este trabalho pretende revisar o estado da arte das classificações e materiais componentes de hidrogéis, a física envolvida em técnicas de bioimpressão e as propriedades que afetam printabilidade e viabilidade celular.
id UFJF_aec41c542773e18d0985a9d2e279faef
oai_identifier_str oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/12811
network_acronym_str UFJF
network_name_str Repositório Institucional da UFJF
repository_id_str
spelling Marcomini, Raphael Forteshttp://lattes.cnpq.br/7573139171025397Lagares Júnior, Moisés Luizhttp://lattes.cnpq.br/1460003016457511Pagotto, Carlos Renatohttp://lattes.cnpq.br/6779742973524767http://lattes.cnpq.br/8851678711654243Fontes, Anna Beatriz Cruz2021-06-08T21:39:07Z2021-06-082021-06-08T21:39:07Z2020-11-24https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12811Bioimpressão 3D é um método de manufatura aditiva para engenharia de scaffolds usados como modelos para adesão celular, crescimento celular e subsequente formação de tecidos. Nesse método, as “tintas” utilizadas para impressão são biomateriais que podem ser formulados e impressos com a adição de células antes ou ao final do processo. Um dos biomateriais mais utilizados para biotintas é o hidrogel devido à sua alta composição de água, biocompatibilidade e às suas propriedades adaptáveis que facilitam o processo de bioimpressão 3D e fornecem ambientes extracelulares favoráveis para várias funções celulares. A bioimpressão 3D pode ser dividida em técnicas baseadas em extrusão, jato de tinta ou impressão assistida a laser, cada uma com requerimentos específicos de propriedades reológicas para que o processo seja feito de maneira satisfatória. Um dos maiores desafios na bioimpressão 3D é sua otimização, que depende da complexidade da estrutura 3D, das propriedades dos materiais e do desenvolvimento da biotinta para a “janela de bioimpressão”. Este trabalho pretende revisar o estado da arte das classificações e materiais componentes de hidrogéis, a física envolvida em técnicas de bioimpressão e as propriedades que afetam printabilidade e viabilidade celular.3D bioprinting is an addictive manufacture method for 3D scaffold engineering used as a 3D template for cell attachment, growth and subsequent tissue formation. In this method, the “inks” used for printing are made from biomaterials that can be formulated and printed with cells added before or after the process. One of the most used biomaterials for bioinks is hydrogel due to its high water composition, biocompatibility and tailorable properties that facilitate the 3D bioprinting process and provide favorable extracellular environment for cell functions. The 3D bioprinting techniques are divided into extrusion, inkjet and laser-assisted printing, each requiring specific rheologic properties for a satisfactory printing process. One of the biggest challenges in 3D bioprinting is its optimization, which depends on 3D structural complexity, materials’ properties and bioink development for the “bioprinting window”. This work aims to review the state of the art of hydrogels’ most common classifications and materials, the physics of each bioprinting technique and the properties affecting printability and cell viability.engUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)UFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICABioimpressão 3DBiotintasHidrogéisBiomateriais3D BioprintingBioinksHydrogelsBiomaterials3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink propertiesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/2/license_rdf4d2950bda3d176f570a9f8b328dfbbefMD52ORIGINALannabeatrizcruzfontes.pdfannabeatrizcruzfontes.pdfapplication/pdf1086992https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/1/annabeatrizcruzfontes.pdf9685a6c4702d991a00253034834b4308MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTannabeatrizcruzfontes.pdf.txtannabeatrizcruzfontes.pdf.txtExtracted texttext/plain110277https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/4/annabeatrizcruzfontes.pdf.txt84bf848797eb50483e6dbb7537ae89b1MD54THUMBNAILannabeatrizcruzfontes.pdf.jpgannabeatrizcruzfontes.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1189https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/5/annabeatrizcruzfontes.pdf.jpgf9d88d2cafeec7a8bbb3cde71440c453MD55ufjf/128112021-06-09 03:16:37.088oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2021-06-09T06:16:37Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv 3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink properties
title 3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink properties
spellingShingle 3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink properties
Fontes, Anna Beatriz Cruz
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Bioimpressão 3D
Biotintas
Hidrogéis
Biomateriais
3D Bioprinting
Bioinks
Hydrogels
Biomaterials
title_short 3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink properties
title_full 3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink properties
title_fullStr 3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink properties
title_full_unstemmed 3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink properties
title_sort 3D bioprinting: a review of materials, processes and bioink properties
author Fontes, Anna Beatriz Cruz
author_facet Fontes, Anna Beatriz Cruz
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Marcomini, Raphael Fortes
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7573139171025397
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Lagares Júnior, Moisés Luiz
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1460003016457511
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Pagotto, Carlos Renato
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6779742973524767
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8851678711654243
dc.contributor.author.fl_str_mv Fontes, Anna Beatriz Cruz
contributor_str_mv Marcomini, Raphael Fortes
Lagares Júnior, Moisés Luiz
Pagotto, Carlos Renato
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Bioimpressão 3D
Biotintas
Hidrogéis
Biomateriais
3D Bioprinting
Bioinks
Hydrogels
Biomaterials
dc.subject.por.fl_str_mv Bioimpressão 3D
Biotintas
Hidrogéis
Biomateriais
3D Bioprinting
Bioinks
Hydrogels
Biomaterials
description Bioimpressão 3D é um método de manufatura aditiva para engenharia de scaffolds usados como modelos para adesão celular, crescimento celular e subsequente formação de tecidos. Nesse método, as “tintas” utilizadas para impressão são biomateriais que podem ser formulados e impressos com a adição de células antes ou ao final do processo. Um dos biomateriais mais utilizados para biotintas é o hidrogel devido à sua alta composição de água, biocompatibilidade e às suas propriedades adaptáveis que facilitam o processo de bioimpressão 3D e fornecem ambientes extracelulares favoráveis para várias funções celulares. A bioimpressão 3D pode ser dividida em técnicas baseadas em extrusão, jato de tinta ou impressão assistida a laser, cada uma com requerimentos específicos de propriedades reológicas para que o processo seja feito de maneira satisfatória. Um dos maiores desafios na bioimpressão 3D é sua otimização, que depende da complexidade da estrutura 3D, das propriedades dos materiais e do desenvolvimento da biotinta para a “janela de bioimpressão”. Este trabalho pretende revisar o estado da arte das classificações e materiais componentes de hidrogéis, a física envolvida em técnicas de bioimpressão e as propriedades que afetam printabilidade e viabilidade celular.
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-11-24
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-06-08T21:39:07Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-06-08
2021-06-08T21:39:07Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12811
url https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12811
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFJF
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Faculdade de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFJF
instname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
instacron:UFJF
instname_str Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
instacron_str UFJF
institution UFJF
reponame_str Repositório Institucional da UFJF
collection Repositório Institucional da UFJF
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/2/license_rdf
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/1/annabeatrizcruzfontes.pdf
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/3/license.txt
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/4/annabeatrizcruzfontes.pdf.txt
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12811/5/annabeatrizcruzfontes.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 4d2950bda3d176f570a9f8b328dfbbef
9685a6c4702d991a00253034834b4308
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
84bf848797eb50483e6dbb7537ae89b1
f9d88d2cafeec7a8bbb3cde71440c453
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801661296860463104