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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43838
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Planejamento fatorial para obtenção de arranjos de microagulhas por impressão 3D com potencial uso em drug delivery
Título(s) alternativo(s): Factorial design for the fabrication of microneedle arrays by 3D printing with potential application in drug delivery
Autor(es): Gonçalves, Rebeca César Santos
Primeiro Orientador: Santos, Bruno Guimarães da Fonseca dos
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Motta, Raíssa Coelho
metadata.dc.contributor.referee1: Santos, Bruno Guimarães da Fonseca dos
metadata.dc.contributor.referee2: Aguirre, César Augusto Piedrahíta
metadata.dc.contributor.referee3: Jesus, Ana Camile Assis de
metadata.dc.contributor.referee4: Motta, Raíssa Coelho
Resumo: O presente trabalho teve como objetivo desenvolver, caracterizar e otimizar arranjos de microagulhas (MAs) por meio da impressão tridimensional com tecnologia de cristal líquido (LCD). As MAs configuram-se como uma via alternativa, minimamente invasiva e indolor para a administração de fármacos e nutrientes, como a vitamina B12 e a insulina, superando limitações associadas à via oral, como a baixa biodisponibilidade, e às injeções convencionais, como a dor e o trauma tecidual. O estudo concentrou-se na otimização geométrica de moldes mestres confeccionados em resina, com geometria híbrida composta por base cúbica e topo piramidal, etapa anterior à produção de micromoldes de silicone destinados à obtenção de MAs poliméricas. A metodologia adotada baseou-se em delineamento experimental com aplicação da Metodologia de Superfície de Resposta (RSM), utilizando como fatores independentes o ângulo de impressão e o tempo de exposição, e como variáveis-resposta o comprimento, a profundidade, a altura e a definição da ponta das microestruturas. A análise estatística, realizada por meio de análise de variância e gráficos de Pareto, identificou o tempo de exposição como o fator mais significativo, apresentando comportamento parabólico em todas as respostas, com ponto máximo anterior à ocorrência de sobrecura. O ângulo de impressão, embora secundário, também influenciou as respostas avaliadas. A aplicação do método de desejabilidade de Derringer–Suich na otimização multiobjetivo indicou condições operacionais ideais associadas a um tempo de exposição moderado e a um ângulo de impressão intermediário. Entretanto, a análise morfológica revelou que, em função da baixa espessura de camada adotada (10 µm), as MAs apresentaram baixa fidelidade geométrica em todas as condições estudadas. Conclui-se que o planejamento experimental foi eficaz na identificação dos parâmetros críticos do processo, indicando a necessidade de ajustar a espessura da camada para valores superiores a 10 µm em estudos futuros, a fim de melhorar a precisão geométrica das microestruturas.
Abstract: The present study aimed to develop, characterise, and optimise microneedle (MN) arrays using three-dimensional printing based on liquid crystal display (LCD) technology. MNs represent an alternative, minimally invasive, and painless route for the administration of drugs and nutrients, such as vitamin B12 and insulin, overcoming limitations associated with the oral route, including low bioavailability, as well as those related to conventional injections, such as pain and tissue trauma. The study focused on the geometric optimisation of resin-based master moulds with a hybrid geometry composed of a cubic base and a pyramidal tip, prior to the production of silicone micromoulds intended for the fabrication of polymeric MNs. The adopted methodology was based on an experimental design employing Response Surface Methodology (RSM), considering printing angle and exposure time as independent factors, and MN length, depth, height, and tip definition as response variables. Statistical analysis, performed using analysis of variance and Pareto charts, identified exposure time as the most significant factor, exhibiting a parabolic behaviour across all evaluated responses, with a maximum point occurring prior to overcuring. Although secondary, the printing angle also influenced the responses analysed. Application of the Derringer–Suich desirability function for multi-objective optimisation indicated optimal operating conditions associated with a moderate exposure time and an intermediate printing angle. However, morphological analysis revealed that, due to the low layer thickness adopted (10 micrometres), the MNs exhibited poor geometric fidelity under all studied conditions. It is therefore concluded that the experimental design approach was effective in identifying critical process parameters, while also indicating the need to adjust the layer thickness to values greater than 10 micrometres in future studies in order to improve the geometric accuracy of the microstructures.
Palavras-chave: Microagulhas
Impressão 3D
Manufatura aditiva
Otimização de processos
Planejamento experimental
Metodologia de superfície de resposta
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA::FARMACOTECNIA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Ciências da Saúde - ICS
Tipo de Acesso: Acesso Restrito
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43838
Data do documento: 18-Dez-2025
Aparece nas coleções:Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Biotecnologia (ICS)

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