Publicação
Application of NaDES in gelatin-based formulations for 3D printing
| Resumo: | Os solventes eutécticos profundos naturais (NaDESs) são uma classe de misturas eutécticas biocompatíveis e sustentáveis, que têm vindo a atrair crescente interesse devido às suas propriedades únicas e ao seu potencial em diversas aplicações industriais e biomédicas. Neste estudo, explorámos a utilização dos NaDESs na tecnologia de impressão tridimensional (3D), uma metodologia inovadora que permite a produção de medicamentos e produtos de saúde personalizados, com o objetivo de desenvolver novos materiais biocompatíveis para aplicações farmacêuticas. Neste trabalho, descreve-se a preparação de um conjunto de NaDESs: betaína:ácido tânico, betaína:sorbitol, betaína:glicerol:água, ácido cítrico:glucose: :água e ureia:glucose:água. Procedeu-se à caracterização reológica destas misturas através da análise da viscosidade em função da taxa de cisalhamento, a 25 °C e 75 °C, confirmando que a maior parte dos NaDESs apresenta um comportamento próprio de um fluido Newtoniano. Foram preparadas várias formulações à base de gelatina utilizando os NaDESs produzidos anteriormente. A análise oscilatória de frequência fixa e rampa de temperatura decrescente revela que todos os NaDESs estudados provocam uma diminuição de viscosidade a temperaturas mais elevadas (> 50 °C), mas um acréscimo a temperaturas mais próximas da temperatura ambiente. Constata-se a influência de alguns NaDESs no ponto de gelificação e no ponto de fusão das respectivas formulações. A mistura betaína:glicerol:água (Be:Gly:W) produz um aumento de 1,57 °C na temperatura de gelificação da respectiva formulação. Uma experiência preliminar de impressão 3D, executada com a formulação que continha Be:Gly:W, indicou a temperatura de 32 °C e a pressão de 15 Psi como condições óptimas de extrusão, tanto para o controlo como para a formulação teste. Conclui-se que as condições de impressão não se correlacionam com as diferenças de viscosidade estabelecidas previamente por análise oscilatória. Conclui-se que é necessária uma caracterização reológica mais ampla por forma a melhor estimar e optimizar o desempenho destas formulações em contexto de impressão 3D. |
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| Autores principais: | Baptista, João de Sousa |
| Assunto: | NaDES Gelatin Rheology 3D printing Cosmetics Mestrado Integrado - 2024 |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Lisboa |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Repositório da Universidade de Lisboa |
| Resumo: | Os solventes eutécticos profundos naturais (NaDESs) são uma classe de misturas eutécticas biocompatíveis e sustentáveis, que têm vindo a atrair crescente interesse devido às suas propriedades únicas e ao seu potencial em diversas aplicações industriais e biomédicas. Neste estudo, explorámos a utilização dos NaDESs na tecnologia de impressão tridimensional (3D), uma metodologia inovadora que permite a produção de medicamentos e produtos de saúde personalizados, com o objetivo de desenvolver novos materiais biocompatíveis para aplicações farmacêuticas. Neste trabalho, descreve-se a preparação de um conjunto de NaDESs: betaína:ácido tânico, betaína:sorbitol, betaína:glicerol:água, ácido cítrico:glucose: :água e ureia:glucose:água. Procedeu-se à caracterização reológica destas misturas através da análise da viscosidade em função da taxa de cisalhamento, a 25 °C e 75 °C, confirmando que a maior parte dos NaDESs apresenta um comportamento próprio de um fluido Newtoniano. Foram preparadas várias formulações à base de gelatina utilizando os NaDESs produzidos anteriormente. A análise oscilatória de frequência fixa e rampa de temperatura decrescente revela que todos os NaDESs estudados provocam uma diminuição de viscosidade a temperaturas mais elevadas (> 50 °C), mas um acréscimo a temperaturas mais próximas da temperatura ambiente. Constata-se a influência de alguns NaDESs no ponto de gelificação e no ponto de fusão das respectivas formulações. A mistura betaína:glicerol:água (Be:Gly:W) produz um aumento de 1,57 °C na temperatura de gelificação da respectiva formulação. Uma experiência preliminar de impressão 3D, executada com a formulação que continha Be:Gly:W, indicou a temperatura de 32 °C e a pressão de 15 Psi como condições óptimas de extrusão, tanto para o controlo como para a formulação teste. Conclui-se que as condições de impressão não se correlacionam com as diferenças de viscosidade estabelecidas previamente por análise oscilatória. Conclui-se que é necessária uma caracterização reológica mais ampla por forma a melhor estimar e optimizar o desempenho destas formulações em contexto de impressão 3D. |
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