Impressão 3D e Bioimpressão por luz visível escalável usando um microdisplay de diodo orgânico emissor de luz - Ciência e Engenharia de Materiais

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quinta-feira, 18 de agosto de 2022

Impressão 3D e Bioimpressão por luz visível escalável usando um microdisplay de diodo orgânico emissor de luz





Resumo: O artigo apresenta um estudo para atender as necessidades atuais em relação à biocompatibilidade e escalabilidade de materiais visando tecnologia de manufatura aditiva (impressão 3D) baseadas em foto-crosslinking.


O desenvolvimento industrial demanda elevadas taxas de produção, com diferentes escalas. Com isso, os métodos de manufatura aditiva mostram modalidades que permitem a fabricação desde nanoescalas até mesoescalas, com geometrias simples e complexas. 


Dentre esses tipos de manufatura aditiva, a microestereolitrografia baseada em processamento de luz digital (digital light processing - DLP) explora a fotopolimerização, que converte precursores poliméricos em sólidos utilizando projeções de luz em alta resolução na superfície de uma tinta fotocruzável (photocrosslinkable ink).


O artigo apresenta quatro aspectos críticos à pesquisa, sendo eles: em primeiro aspecto, os microdisplays OLED cobrem áreas de microescalas à macroescalas por meio de uma única operação de produção (impressão 3D), o que permite a produção de tecidos em escala humana. Sendo assim, a manufatura aditiva por OLED demonstra resultados significativos nas demandas exigidas para produção industrial e em larga escala. 


Em segundo lugar, o OLED é o único modulador de luz digital bidimensional (2D) com infinita taxa de contraste, o que não é possível obter com os mecanismos tradicionais. Em terceiro, os microdisplays OLED estão comercialmente disponíveis. E, por fim, no quarto aspecto, as intensidades de luz das telas OLED devem ser uniformes. 


Juntos, estes aspectos abrem caminho para dispositivos com aplicações que exigem materiais avançados, principalmente na área de engenharia de tecidos. Um dos resultados obtidos foi que a plataforma de fabricação 3D por OLED (luz visível e tintas hidrogel à base de PEG) puderam apoiar o crescimento de células adultas de fibroblastos dérmicos humanos, potencializando o desenvolvimento na área da engenharia de tecidos.

 



Figura 1: Amostra de substratos fabricados com tinta hidrogel contendo PEG, usando multimateriais. As barras de escala são de 5 mm. Fonte: (Kowsari et al. 2021).



Com o avanço tecnológico de bioimpressão 3D, o método apresentado pelo artigo atendeu algumas das necessidades observadas pela indústria como baixo custo com a plataforma OLED, formulações de materiais biocompatíveis reticuláveis por luz visível, incitando novas oportunidades para engenharia de tecidos de alto rendimento e multimateriais.





Referência:
K. Kowsari, W. Lee, S. S. Yoo, N. X. Fang. Scalable visible light 3D printing and bioprinting using an organic light-emitting diode microdisplay. iScience 2021; 24, 103372; DOI: 10.1016/ j.isci.2021.103372


Redação: Rafael Andrade Taveira - Engenharia de Materiais - UNILA