Desenvolvimento de nanocompósitos a partir de resinas fotopolimerizáveis utilizadas em manufatura aditiva (mSLA)

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dc.contributor.advisorSilva, Sidney Nicodemos da
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7979338384555091
dc.contributor.authorCoutinho, Bruno Augusto Silva
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6811201920710868
dc.contributor.refereeSilva, Sidney Nicodemos da
dc.contributor.refereeSantos, João Paulo Ferreira
dc.contributor.refereeSantos, Carlos Eduardo dos
dc.date.accessioned2026-06-12T19:59:50Z
dc.date.available2026-06-12T19:59:50Z
dc.date.issued2025-11-04
dc.description.abstractO reparo ósseo é um desafio significativo na engenharia de tecidos e na medicina regenerativa, exigindo o desenvolvimento de materiais biocompatíveis capazes de atuar como scaffolds porosos e/ou biomateriais bioativos. Neste contexto, a impressão 3D com a tecnologia Masked Stereolithography (mSLA) se apresenta como uma plataforma promissora de baixo custo para a fabricação de biomateriais de geometria complexa. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma resina fotopolimerizável para mSLA e análise das alterações nas propriedades dos nanocompósitos promovidos na resina pelos nanoreforços com de grafeno e/ou hidroxiapatita. A formulação da resina é baseada no uso do óleo de soja epoxidado acrilatado (AESO), combinada com dimetacrilato de polietilenoglicol (PEGDMA) e dimetacrilato de trietilenoglicol (TEGDMA) para ajuste da viscosidade e reatividade. O fotoiniciador óxido de 2,4,6-trimetilbenzoil difenilfosfina (TPO) foi selecionado por sua alta eficiência de polimerização sob exposição de 405 nm. Partículas de grafeno e hidroxiapatita foram incorporadas como nanoreforços funcionais para conferir bioatividade e resistência mecânica. Todas as formulações apresentaram excelente imprimabilidade em mSLA. A adição de hidroxiapatita mostrou-se aparentemente mais eficaz, resultando em uma significativa melhoria nas propriedades de flexão e/ou impacto e conferindo a maior molhabilidade ao nanocompósito. Ensaios de viabilidade celular com azul de tripan sugeriram um efeito das alterações de superfície induzidas pela esterilização a vapor, o que exige aprofundamento das análises e homologação da técnica de esterilização. Este estudo demonstrou o potencial da hidroxiapatita e do grafeno para o desenvolvimento de biomateriais para impressão 3D com propriedades mecânicas e biofuncionais aprimoradas.
dc.description.abstractotherBone repair is a significant challenge in tissue engineering and regenerative medicine, requiring the development of biocompatible materials capable of acting as porous scaffolds and/or bioactive biomaterials. In this context, 3D printing with Masked Stereolithography (mSLA) technology presents a promising low-cost platform for the fabrication of biomaterials with complex geometries. This work aimed to develop a photopolymerizable resin for mSLA and analyze the changes in the properties of nanocomposites promoted in the resin by graphene and/or hydroxyapatite nanoreinforcements. The resin formulation is based on the use of acrylated epoxidized soybean oil (AESO), combined with polyethylene glycol dimethacrylate (PEGDMA) and triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) to adjust viscosity and reactivity. The photoinitiator 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide (TPO) was selected for its high polymerization efficiency under 405 nm exposure. Graphene and hydroxyapatite particles were incorporated as functional nanoreinforcements to confer bioactivity and mechanical strength. All formulations demonstrated excellent printability in mSLA. The addition of hydroxyapatite was apparently more effective, resulting in a significant improvement in flexural and/or impact properties and conferring greater wettability to the nanocomposite. Cell viability assays with trypan blue suggested an effect of surface alterations induced by steam sterilization, which requires further analysis and approval of the sterilization technique. This study demonstrated the potential of hydroxyapatite and graphene for the development of biomaterials for 3D printing with improved mechanical and biofunctional properties.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2736
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectEngenharia de materiais
dc.subjectBiotecnologia
dc.subjectNanocompósitos (Materiais)
dc.titleDesenvolvimento de nanocompósitos a partir de resinas fotopolimerizáveis utilizadas em manufatura aditiva (mSLA)
dc.typeDissertação

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