Orientadores: Maria Clara Filippini Ierardi, André Luiz Jardini Munhoz

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica

Resumo: Os biomateriais vêm sendo desenvolvidos e utilizados há muito tempo, e, uma questão relevante a se observar, é a conformação destes materiais para a confecção de produtos. Um novo conceito surge com a prototipagem rápida. Como os componentes do organismo humano são únicos e distintos, as...

Resumo: Os biomateriais vêm sendo desenvolvidos e utilizados há muito tempo, e, uma questão relevante a se observar, é a conformação destes materiais para a confecção de produtos. Um novo conceito surge com a prototipagem rápida. Como os componentes do organismo humano são únicos e distintos, as tecnologias modernas de prototipagem rápida e personalização de implantes se destacam em importância. O uso de prototipagem rápida está relacionado normalmente à produção indireta de próteses e outras soluções médicas; no entanto, estudos recentes tem sido feitos com o objetivo de se utilizar as técnicas de prototipagem rápida diretamente com os biomateriais. O objetivo do presente pesquisa foi sintetizar e caracterizar a biocerâmica de beta fosfato tricálcico (ß-TCP) para aplicações em três tipos de casos de implantes. O procedimento experimental constou da síntese do ß-TCP e caracterização através de microscopia eletrônica de varredura, avaliação da distribuição granulométrica, espectroscopia de fluorescência de raios X e difração de raios X. Foram preparados, com essa biocerâmica, implantes de formatos simples (como pequenos discos), através da conformação por prensagem uniaxial e sinterização. A preparação dos grânulos de ß-TCP e ligantes foi feita de duas maneiras: manualmente e através de equipamento spray dryer. Após essa preparação dos grânulos foi realizada a prototipagem rápida, com sucesso, de pequenos corpos de prova em equipamento 3D Printer. O ß-TCP sinterizado também foi utilizado, através da técnica PVD (deposição física a vapor) para revestir implantes macro porosos de titânio metálico, obtidos por outro equipamento de prototipagem rápida (sinterização de metais direta a laser). Os resultados obtidos neste trabalho foram satisfatórios, demonstrando que as técnicas desenvolvidas de utilização do ß-TCP pode levar a obtenção de implantes úteis no tratamento de pessoas com problemas de pequenos defeitos ósseos

Abstract: Biomaterials have been developed and used for a long time, and a relevant question is about conformation of these materials for products confectioning. A new concept arises with rapid prototyping. Due to the components of human organism being single and distinct, modern techniques of rapid...

Abstract: Biomaterials have been developed and used for a long time, and a relevant question is about conformation of these materials for products confectioning. A new concept arises with rapid prototyping. Due to the components of human organism being single and distinct, modern techniques of rapid prototyping and implants personalization stand highly. The use of Rapid prototyping is usually related to indirect production of prosthesis and other medical solutions, however, recent studies have been done with the goal to use rapid prototyping techniques directly with biomaterials. The present research goal was to synthesize and characterize beta tricalcium phosphate (ß-TCP) for application in three types of implants. The experimental procedure consisted in the synthesis of ß-TCP and its characterization by scanning electronic microscopy, granulometric distribution evaluating, x-ray fluorescence spectroscopy and X-ray diffraction. Simple structures were prepared with this bioceramic by axial pressing and sintering. The preparation of ß-TCP granules with binder was done in two ways: manually and by spray drying equipment. After granules preparation, rapid prototyping was performed with success of small specimens with a Zcorp 3D Printer equipment. The sintered ß-TCP was also used for coating macro porous metallic titanium implants obtained by other rapid prototyping equipment, (direct metal laser sintering) using PVD technique (physical vapor deposition). The present results were satisfactory, showing that the techniques developed for ß-TCP can lead to useful implants for small bone defects