Dissertação

Computational Modeling of the Biodegradation Process in a Scaffold for Tissue Engineering EVALUATED

O osso possui um mecanismo de recuperação e regeneração muito eficiente. Todavia, em situações de infecção, de defeitos de tamanho elevado e de doença, o processo de cura pode ser incompleto ou impedido. Terapias comuns consistem na transplantação de osso e na utilização de implantes não biológicos. Contudo, estas soluções têm algumas desvantagens e limitações. Scaffolds que combinam células, moléculas sinalizadoras e matrizes porosas surgem como uma alternativa viável. Os fatores que conduzem a um desempenho ótimo dos scaffolds ainda não foram determinados, e por isso os scaffolds continuam a ser extensamente investigados, através da execução de estudos experimentais e da implementação de modelos computacionais. Neste trabalho, foi proposto o desenvolvimento de um modelo computacional. Pretendeu-se simular a interdependência do processo de degradação de um scaffold e da invasão dos tecidos dentro deste. O modelo é constituído por um módulo referente à degradação, com base no modelo sugerido por (Chen et al., 2011a), e por uma adaptação ao problema do scaffold a partir de um modelo de fracture healing, com base em diferenciação e crescimento celular, criado por (Gómez-Benito et al., 2005) e (García-Aznar et al., 2007). A performance dos scaffolds foi analisada tendo em conta a formação de tecidos e as propriedades efetivas do sistema, adquiridas através do método de homogeneização assimptótica desenvolvido por (Guedes and Kikuchi, 1990). O modelo foi implementado com sucesso, fornecendo previsões concordantes com resultados de outros modelos computacionais e com dados obtidos experimentalmente.
Substitutos ósseos artificiais, Engenharia de tecidos, Homogeneização, Biodegradação, Mecanobiologia

Novembro 26, 2014, 14:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

José Arnaldo Pereira Leite Miranda Guedes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Paulo Rui Alves Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado