Dados do Trabalho

Título

Influência do pH e da concentração de Ca-EDTA na elaboração de hidrogéis de alginato e ágar visando impressão 3D

Introdução

A impressão 3D é uma tecnologia em crescimento com aplicações amplas em setores como alimentos e fármacos. Os hidrogéis, frequentemente derivados de alginato,são amplamente utilizados como matriz para impressão 3D devido às suas propriedades físicas e biológicas favoráveis. A produção desses hidrogéis envolve a reticulação iônica do alginato de sódio (AS), principalmente por íons Ca2+. O Ca-EDTA é um agente reticulante sensível em pH inferior a 5, possibilitando que a reticulação do AS seja controlada e gradual com a diminuição do pH. Para melhorar o desempenho na impressão 3D, os hidrogéis formulados com AS frequentemente necessitam da adição de outros polissacarídeos, como o ágar (AG), a fim de alcançar propriedades viscoelásticas adequadas da matriz a ser impressa.

Material e Métodos

Portanto, o objetivo foi avaliar o efeito do pH e da concentração de Ca-EDTA na reticulação do AS e, a partir desses resultados, desenvolver uma matriz polimérica contendo também ágar visando emprego na impressão 3D. As soluções de AS e as matrizes poliméricas foram caracterizadas em relação às suas propriedades reológicas através de curvas de fluxo.

Resultados e Discussão

Estudos reológicos mostraram que soluções de AS comercial com Ca-EDTA, em pH 4, apresentaram maior viscosidade devido ao aumento de íons H+ no meio, os quais competem com os íons Ca2+ liberados pelo EDTA, reticulando as cadeias do AS, aumentando a viscosidade da solução. No estudo da concentração de íons, realizado em pH 4, foi observado que concentrações intermediárias (50 e 100 mM) de Ca-EDTA aumentaram a viscosidade das soluções de AS, já que maior foi a interação entre os íons Ca2+ e os grupos carboxilato e hidroxila das cadeias de AS, saturando os pontos de ligação das cadeias. A matriz polimérica foi preparada com AS (2%), AG (2-3%) e Ca-EDTA (50, 100 e 200mM) em pH 4, apresentando aumento da viscosidade aparente nas maiores concentrações de ágar e de Ca-EDTA, o que pode ser devido ao excesso de íons Ca2+ que podem também se ligar aos grupos sulfato do ágar, conhecidos por sua grande afinidade com íons positivos.

Conclusão

Os resultados mostraram que a matriz polimérica apresenta comportamento reológico adequado para a impressão 3D.