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Publicação
DEVELOPMENT OF NEW HYDROGEL BIO-INKS FOR LIGHT-BASED BIOPRINTING. 4D MATERIALS FOR ADDITIVE MANUFACTURING
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 1.93 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Xolography volumetric 3-Dimensional (3D) printing (XOLO) is a cutting-edge technique
that currently faces limitations due to its novelty, lack of literature support, and restricted ma-
terial options. This situation underscores the urgent need to develop new materials capable of
unlocking the full potential of the XOLO system, thereby expanding its versatility for various
applications.
This project aims to bridge this gap by creating and characterizing a hydrogel-based
4D printing material suitable for the XOLO system by combining methacrylated gelatine
(GelMA) and Poly(N-isopropylacrylamide) (PNiPAAm). This material is designed to exhibit es-
sential qualities such as biocompatibility, tunability, and responsiveness to external stimuli.
Characterization of the synthesized materials was done through Fourier Transform In-
fra-Red spectroscopy (FTIR) and Proton nuclear magnetic resonance (1H NMR). Hydrogels were
also produced through casting method and shrinking and swelling evaluated.
Results from the experiments performed on the XOLO system were inconclusive be-
cause we encountered difficulties optimizing the printing process and obtaining a printable
mixture. However, failed prints did display some retention of PNiPAAm transition properties.
Further research is essential to pinpoint the causes of these failures and devise solutions to
overcome the challenges encountered.
A impressão tridimensional volumétrica por Xolografia (XOLO) é uma técnica de ponta que enfrenta atualmente limitações devido à sua novidade, à falta de apoio na literatura e às opções restritas de materiais. Esta situação realça a necessidade urgente de desenvolver novos materiais capazes de desbloquear todo o potencial do sistema XOLO, expandindo assim a sua versatilidade para diversas aplicações. O nosso projeto tem como objetivo colmatar esta lacuna, criando e caracterizando um material de impressão 4D à base de hidrogel adequado para o sistema XOLO, combinando gelatina metacrilada (GelMA) e Poli(N-isopropil acrilamida) (PNiPAAm). Este material é proje- tado para apresentar qualidades essenciais, como biocompatibilidade, adaptabilidade e capa- cidade de resposta a estímulos externos. A caracterização dos materiais sintetizados foi realizada através de espectroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier (FTIR) e ressonância magnética nuclear de pro- tões (1H NMR). Hidrogéis também foram produzidos pelo método de fundição e a sua contra- ção e expansão foram avaliadas. Os resultados dos experimentos realizados no sistema XOLO foram inconclusivos, pois enfrentamos dificuldades na otimização do processo de impressão e na obtenção de uma mis- tura imprimível. No entanto, as impressões, ainda que não bem-sucedidas demonstraram al- guma retenção das propriedades de transição do PNiPAAm. Pesquisas adicionais são essenci- ais para identificar as causas dessas falhas e desenvolver soluções para superar os desafios encontrados.
A impressão tridimensional volumétrica por Xolografia (XOLO) é uma técnica de ponta que enfrenta atualmente limitações devido à sua novidade, à falta de apoio na literatura e às opções restritas de materiais. Esta situação realça a necessidade urgente de desenvolver novos materiais capazes de desbloquear todo o potencial do sistema XOLO, expandindo assim a sua versatilidade para diversas aplicações. O nosso projeto tem como objetivo colmatar esta lacuna, criando e caracterizando um material de impressão 4D à base de hidrogel adequado para o sistema XOLO, combinando gelatina metacrilada (GelMA) e Poli(N-isopropil acrilamida) (PNiPAAm). Este material é proje- tado para apresentar qualidades essenciais, como biocompatibilidade, adaptabilidade e capa- cidade de resposta a estímulos externos. A caracterização dos materiais sintetizados foi realizada através de espectroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier (FTIR) e ressonância magnética nuclear de pro- tões (1H NMR). Hidrogéis também foram produzidos pelo método de fundição e a sua contra- ção e expansão foram avaliadas. Os resultados dos experimentos realizados no sistema XOLO foram inconclusivos, pois enfrentamos dificuldades na otimização do processo de impressão e na obtenção de uma mis- tura imprimível. No entanto, as impressões, ainda que não bem-sucedidas demonstraram al- guma retenção das propriedades de transição do PNiPAAm. Pesquisas adicionais são essenci- ais para identificar as causas dessas falhas e desenvolver soluções para superar os desafios encontrados.
Descrição
Palavras-chave
Xolography Thermosensitive hydrogels PNiPAAm GelMA Photopolymerization