Propriedades mecânicas de compósitos de base polimérica, reforçados com biopolímeros, para regeneração de tendões.

Abstract

Os materiais poliméricos são uma das classes de materiais mais utilizados como biomateriais. As propriedades que tornam os polímeros tão apelativos são, entre outras, a sua citocompatibilidade devido à sua interface mais favorável com células, quando comparados com os materiais metálicos, e que resultam, de um modo geral, num conjunto de propriedades que se adequam para a aplicação no ser humano. Atualmente, tem-se verificado uma crescente preocupação na utilização de materiais 100% renováveis e provenientes de fontes inesgotáveis. Os biopolímeros, de entre os quais se destacam os produzidos por microrganismo apresentam-se, neste contexto, como uma fonte inesgotável deste tipo de materiais. Acresce o fato de serem, na maior parte dos casos, quimicamente puros. Este é o caso da celulose bacteriana (CB) que tem vindo a ser apresentada como uma solução na substituição da celulose vegetal que não é pura do ponto de vista químico. Também as propriedades mecânicas destes biopolímeros, tais como a celulose, são genericamente adequadas à sua utilização como reforços na produção de compósitos.Neste trabalho foi estudada a possibilidade de utilizar o biopolímero produzido por Phyllobacterium myrsinacearu como reforço na produção, por impressão 3D de compósitos de matriz policaprolactona (PCL). Os compósitos PCL/CB foram produzidos por modificação ex situ e impressos tridimensionalmente por processo aditivo (3D).O foco principal do presente estudo foi o de avaliar a influência da presença e do teor de CB nas propriedades mecânicas da PCL, e dos compósitos obtidos, de modo a aferir a capacidade de os materiais desenvolvidos poderem ser utilizados como substitutos/reparador de tendão.

Polymeric materials are one of the most commonly biomaterials. The properties that make polymers so appealing are, among others, their cytocompatibility due to their more cell-friendly interface, when compared for example with metallic materials, and which generally result in a set of properties that are suitable for application in humans.Moreover, recently there has been growing concern over the use of 100% renewable materials from inexhaustible sources. Biopolymers, such as those produced by microorganisms, are, in this context, an inexhaustible source of this type of material. In addition, they are, in most cases, chemically pure. This is the case of bacterial cellulose (CB) that has been presented as a solution in replacing vegetable cellulose that is not pure, from the chemical point of view. Also the mechanical properties of these biopolymers, such as cellulose, are generally suitable for their use as reinforcements in the production of composites.In this work the possibility of using the biopolymer produced by Phyllobacterium myrsinacearu as reinforcement in the production by 3D printing of polycaprolactone matrix (PCL) composites was studied. The PCL / CB composites were produced by ex situ modification and processed by additive 3D printing.The main focus of the present study was to evaluate the influence of the presence and content of CB on the mechanical properties of PCL and the composites obtained, in order to ascertain the ability of the developed materials to be used as substitutes or repairers for tendons.