https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21592| Tipo: | Tese |
| Título: | Manufatura aditiva farmacêutica para a personalização de terapias humanas e veterinárias |
| Autor(es): | Raposo, Francisco José |
| Primeiro Orientador: | Brandão, Marcos Antônio Fernandes |
| Membro da banca: | Santo, Roberta Passos do Espírito |
| Membro da banca: | Vitral, Geraldo Sérgio Farinazzo |
| Membro da banca: | Guimarães, Paulo Rogério Araújo |
| Membro da banca: | Vieira, Jalon de Morais |
| Resumo: | Este estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar uma plataforma farmacêutica baseada em impressão tridimensional para a produção de formas farmacêuticas de uso oral, personalizada contendo atenolol como fármaco-modelo, destinada à investigação de estratégias de individualização terapêutica em diferentes contextos clínicos, abrangendo aplicações humanas e veterinárias. Foram criados protótipos conceituais de scaffolds farmacêuticos com filamentos PLA, PVA e TPU por modelagem por deposição fundida (FDM), com geometria, dimensões e volume interno parametrizáveis, permitindo ajuste da capacidade de incorporação do insumo farmacêutico ativo. Foi implementado um sistema automatizado de extrusão de semissólidos baseado em G-code autoral, integrando parâmetros geométricos aos requisitos posológicos personalizados. Os scaffolds produzidos em PLA apresentaram maior fidelidade estrutural em relação aos modelos digitais, reproduzindo com precisão as dimensões externas, a geometria projetada e o volume interno destinado à incorporação do fármaco. Os resultados evidenciaram adequada incorporação da formulação farmacêutica nos scaffolds impressos. Para o modelo humano, o ganho de massa foi de 99,70 ± 5,03%, com eficiência média de carregamento de 92,66 ± 4,67% e teor médio de atenolol de 92,26 ± 3,81% (CV = 4,13%), indicando uniformidade entre a unidades impressas. Para os scaffolds veterinários, o ganho de massa foi de 204,25 ± 5,51%, com eficiência média de carregamento de 107,50 ± 2,90% e teor médio de atenolol de 92,05% ± 3,21% (CV = 3,49%). Os resultados demonstraram controle satisfatório das etapas de fabricação e incorporação do fármaco-modelo por impressão 3D de semissólidos. Os resultados corroboram o potencial o uso da impressão 3D como tecnologia emergente e promissora para produção de medicamentos sob demanda, com potencial para aumentar a precisão posológica, ampliar a flexibilidade terapêutica e favorecer a descentralização da produção farmacêutica. Dessa forma, o estudo contribui para o avanço da manufatura farmacêutica personalizada e da medicina de precisão, integrando design digital, automação de processo e controle de qualidade em uma única plataforma tecnológica. |
| Abstract: | This study aimed to develop and characterise a three-dimensional printing-based pharmaceutical platform for the production of personalised oral dosage forms containing atenolol as a model drug, intended to investigate therapeutic individualisation strategies across different clinical settings, encompassing both human and veterinary applications. Conceptual prototypes of pharmaceutical scaffolds were fabricated from PLA, PVA and TPU filaments using fused deposition modelling (FDM), with parametrically adjustable geometry, dimensions and internal volume, enabling modulation of the active pharmaceutical ingredient (API) loading capacity. An automated semi-solid extrusion system based on an in-house developed G-code was implemented, integrating geometric parameters with personalised dosing requirements. Among the materials evaluated, PLA scaffolds exhibited the highest structural fidelity to the digital designs, accurately reproducing the intended external dimensions, geometry and internal volume for drug incorporation. The results demonstrated efficient incorporation of the pharmaceutical formulation into the printed scaffolds. For the human model, the mean mass gain was 99.70 ± 5.03%, with a mean loading efficiency of 92.66 ± 4.67% and a mean atenolol content of 92.26 ± 3.81% (CV = 4.13%), indicating good uniformity among the printed units. For the veterinary scaffolds, the mean mass gain was 204.25 ± 5.51%, with a mean loading efficiency of 107.50 ± 2.90% and a mean atenolol content of 92.05 ± 3.21% (CV = 3.49%). These findings demonstrate satisfactory control over both the manufacturing process and the incorporation of the model drug through semi-solid extrusion three-dimensional printing. Overall, the findings support the potential of three-dimensional printing as an emerging and promising technology for the on-demand manufacture of medicines, with the capacity to improve dosing accuracy, increase therapeutic flexibility and facilitate the decentralisation of pharmaceutical manufacturing. Consequently, this study contributes to the advancement of personalised pharmaceutical manufacturing and precision medicine by integrating digital design, process automation and quality control within a single technological platform |
| Palavras-chave: | Manufatura aditiva Modelagem por deposição fundida Extrusão de semissolido Atenolol Medicina personalizada Pharmaceutical additive manufacturing Fused deposition modelling Semisolid extrusion Personalized medicine Veterinary medicine |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Sigla da Instituição: | UFJF |
| Departamento: | Faculdade de Medicina |
| Programa: | Programa de Pós-graduação em Saúde Brasileira |
| Tipo de Acesso: | Acesso Embargado Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
| Licenças Creative Commons: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21592 |
| Data do documento: | 28-Ago-2026 |
| Aparece nas coleções: | Doutorado em Saúde (Teses) |
Este item está licenciado sob uma Licença Creative Commons