Construção de Scaffolds para engenharia tecidual utilizando prototipagem rápida

Abstract

RESUMOPrototipagem rápida (PR) é uma expressão que designa um conjunto de tecnologias que tem em comum a construção de protótipos físicos a partir de seus análogos virtuais. A construção camada a camada permite a obtenção de formas de alta complexidade, não possíveis de serem obtidas por técnicas convencionais de usinagem, baseadas em subtração de material. Um resumo sobre PR e suas aplicações na área da saúde é apresentado. Menção especial é dedicada ao PROMED (Prototipagem Rápida na Medicina) -um projeto de cunho social que realiza pesquisa e desenvolvimento envolvendo aplicações de PR na área médica e que difunde no Brasil e no exterior os benefícios trazidos pela PR no planejamento e ensaio cirúrgico e, também, na construção de implantes de alto desempenho anatômico. Também é feita uma revisão bibiográfica acerca da aplicação de SLS -Selective Laser Sintering -em scaffolds para engenharia tecidual e das mais recentes tecnologias de prototipagem direta em metal para construção de implantes personalizados. Finalmente são apresentados resultados preliminares de experimentos para construção de scaffods com o biomaterial PHB -poli (hidroxi butirato) e nylon usando um equipamento SLS. Palavras chaves: Scaffolds, engenharia tecidual, prototipagem rápida, SLS, PHB Building tissue engineering Scaffolds utilizing rapid prototyping ABSTRACTRapid Prototyping (RP) is an expression that is used for defining a set of technologies that have as a common characteristic the building of 3D physical prototypes, layer-by-layer, from their analogue virtual prototypes. The layer-by-layer building approach allows obtaining high complex shapes which cannot be obtained by the current most usual technologies based on material subtraction. A brief review about RP and its applications in the health domain is presented. A special mention is dedicated to the PROMED (PR in Medicine) -a non-profit research, development and knowledge diffusion project -focused on RP applied to medicine. Also it is reviewed the application of SLS -Selective Laser Sintering -for tissue engineering scaffolds and the most recent technologies for direct metal prototyping for building metal customized implants. Finally it is shown preliminary results of experiments to build scaffolds with PHB poly (hidroxy butirate) and nylon utilizing a SLS machine.

Desenvolvimento de protótipos de microaspersores através de prototipagem rápida e torneamento mecânico

“…O software de preparação, responsável pela terceira etapa, emulou o ambiente de construção da maquina de prototipagem rápida. O modelo 3D STL foi então verificado, posicionado e orientado, sendo que estruturas de suporte foram adicionadas às camadas, na sequência o modelo STL e suportes foram fatiados em várias camadas bidimensionais no plano x-y; posteriormente, as informações foram transferidas para a máquina de prototipagem rápida e se iniciou a etapa de fabricação em que uma a uma as camadas foram reproduzidas, até o objeto ser completamente construído (Folkestad & Johnson, 2001;Oliveira et al, 2007); o material utilizado foi um Nylon, cujo processo requereu uma últi-ma etapa de pós-processamento, esta etapa por sua vez englobou as operações de limpeza, remoção de suportes ou suavização da superfície em virtude do "efeito escada" ocasionado pela adição sucessiva de camadas.…”

“…A prototipagem através da modelagem é um dos processos mais antigos e mais usados, dependente de habilidades artesãs. Já a prototipagem por torneamento ou usinagem é mais voltada, basicamente, para a construção de peças de formato geométrico menos complexo, enquanto a PR é o processo mais moderno da atualidade, sendo praticamente ilimitado em termos de capacidade de geração de formas geométricas (Das et al, 2003;Oliveira et al, 2007;Hsu et al, 2008).…”

“…A utilização da Tecnologia da PR permite reduzir significativamente a fase de desenvolvimento de novos produtos (Kochan, 1997;Oliveira et al, 2007). Apesar desta tecnologia já estar bastante enraizada nos países mais industrializados, muitas empresas continuam sem recorrer a ela, fundamental para uma competitividade maior do tecido industrial (Wohlers Report, 2002).…”

“…Além de um aumento ligeiro do tempo de execução esta tecnologia é altamente competitiva nos mais variados sectores industriais. As pesquisas têm ampliado o espectro de uso dessa tecnologia, cujas aplicações atendem desde produtos do setor de autopeças até a construção de próteses em medicina (Kochan, 1997;Oliveira et al, 2007). Na área da engenharia agrícola não se tem relato do uso desta ferramenta.…”

Three-dimensional printing and in vitro evaluation of poly(3-hydroxybutyrate) scaffolds functionalized with osteogenic growth peptide for tissue engineering

“…Resolution depends mainly on particles size and laser beam diameter. The interaction of the laser beam with the powder generates heating, which increases the temperature of the polymer close to the melting point leading to the fusion of their surfaces to form a solid mass, phenomenon known as sinterization [5,6].…”