Protótipos de poli (butileno adipato-co-tereftalato) construídos através da técnica de manufatura aditiva : influência da variação angular no desempenho mecânico e na viabilidade celular - Barros, Rodrigo Rodrigues de (2023)
A arquitetura projetada para protótipos poliméricos tem se mostrado fundamental tanto na mimetização de tecidos e órgãos a serem reparados, quanto no seu desempenho mecânico durante o processo de regeneração do tecido. Dentre os materiais poliméricos empregados para processamento de biomateriais, nos últimos anos destaca-se o emprego de PBAT, polímero promissor devido a sua biodegradabilidade e processabilidade, a qual permite a construção de geometrias específicas através da manufatura aditiva. Considerando as características apontadas e o potencial deste biomaterial, foram impressos protótipos poliméricos com diferentes arquiteturas. Para tal, foram produzidas estruturas tridimensionais com configurações idêntica, mas com 6 (seis) variações de ângulo de deposição retilínea: 15º, 30º, 45º, 60º, 75º e 90º. Os arcabouços foram projetados com 60% de porosidade e apresentaram em média, 63% de porosidade após a impressão. Os ensaios mecânicos mostraram que há influência da arquitetura nos parâmetros de rigidez, alongamento e tensão máxima dos protótipos. Os ensaios de tração e compressão indicam maior resistência mecânica quando os filamentos apresentam ângulos menores (15°e 30º), demonstrando a influência do alinhamento dos filamentos em direção ao esforço empregado. Os resultados de termogravimetria (TGA) mostraram que a estabilidade térmica não foi alterada pelo reprocessamento térmico tampouco pela degradação hidrolítica. Através de análise de calorimetria exploratória diferencial (DSC) foi possível visualizar a variação de cristalinidade provocada pela hidrólise. As análises de Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) mostraram que não houve alteração estrutural do polímero após o reprocessamento do material. A topografia e arquitetura estrutural dos arcabouços foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), revelando uma superfície homogênea e a interconectividade entre filamentos. Seguindo orientações da norma ASTM F1635, foram realizados ensaios de degradação hidrolítica in vitro através da imersão dos arcabouços em tempos de 1, 2, 3 e 6 semanas em solução SBF. Neste período foi observado a perda de massa para todas as amostras de até 7,5%, com um aumento na rigidez e diminuição da força de ruptura, o que pode caracterizar início de degradação hidrolítica. Por fim, foram realizados ensaios biológicos através do teste de Sulforrodamina B (SRB) com parâmetros estabelecidos na norma ABNT ISO 10993, a qual mostraram a ausência de toxicidade do PBAT. Além disso, avaliou-se a influência das arquiteturas estudadas na adesão e proliferação de células fibroblásticas, o que mostrou o potencial destes arcabouços em cultivo celular.