título: Estudo de análise superficial em materiais poliméricos para uso em biomedicina

title: Study of surface analysis in polymeric materials for use in biomedicine

autor/author(s): Saito, M., Araki, S., Stoeterau, R. & Bock, E.G.P.

RESUMO: O Laboratório de Bioengenharia e Biomateriais (BIOENG) do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP-SP) está desenvolvendo o projeto de uma Bomba de Sangue Centrifuga Implantável (BSCI) e estuda materiais para proporcionar maior durabilidade e confiabilidade em componentes de bombas de sangue, que realizam a Assistência Circulatória Mecânica em pacientes com Insuficiência Cardíaca Congestiva (ICC). O Polietileno de Ultra Alta Massa Molecular (PEUAMM) apresenta características importantes, devido à biocompatibilidade, acabamento superficial e alta resistência ao impacto e ao desgaste proveniente da configuração de sua estrutura polimérica e devido seu longo comprimento de cadeia. Componentes como eixos e mancais devem apresentar resistência ao desgaste e impacto, devido à solicitação de cargas mistas solicitadas durante o trabalho da BSCI. Os ensaios de desgastes e atrito foram realizados em corpos de prova de PEUAMM, em meio de água pura para evitar contaminação dos componentes, na Bancada de Ensaios de Atrito e Desgaste (BEAD) que foi desenvolvida pelo IFSP-SP. A utilização de análises gráficas devido à evolução no desenvolvimento de métodos matemáticos em equipamentos de caracterização possibilita a planificação gráfica em 3D da superfície do material e o gráfico de perfil do corpo de prova, após teste de desgaste na bancada. Foi realizada uma análise superficial com perfilômetro Taylor Hobson CCI para estudo do polímero utilizado nos componentes da BSCI. Foi observada no microscópio a formação de pistas na superfície dos corpos de prova sem redução de massa após ensaio na BEAD e a análise no Perfilômetro Taylor.

ABSTRACT: The Bioengineering and Biomaterials Laboratory (BIOENG) of the Federal Institute of Education, Science and Technology of São Paulo (IFSP-SP) is developing the design of an implantable centrifugal blood pump (BSCI) and studies materials to provide greater durability and reliability in Components of blood pumps that perform mechanical circulatory assistance in patients with Congestive Heart Failure (CHF). Ultra High Molecular Mass Polyethylene (PEUAMM) presents important characteristics due to the biocompatibility, surface finish and high impact and wear resistance due to the configuration of its polymer structure and due to its long chain length. Components such as shafts and bearings must be resistant to wear and impact due to the request of mixed loads requested during the BSCI's work. The wear and friction tests were carried out on PEUAMM specimens in pure water medium to avoid contamination of the components in the Friction and Wear Test Bench (BEAD) developed by the IFSP-SP. The use of graphical analysis due to the evolution in the development of mathematical methods in characterization equipment allows 3D graphic planning of the surface of the material and the graphic of the profile of the test piece, after test of wear on the bench. Analysis computational numerical with the Taylor Profiler is used to study the polymer surface for these components of the BSCI. The formation of runways on the surface of the test specimens without mass reduction after BEAD assay and analysis on the Taylor Profiler were observed under the microscope.

PALAVRAS-CHAVE: PEUAMM, Bomba de Sangue Centrifuga Implantável, Bancada de Ensaios de Atrito e Desgaste e Perfilometria.

 

KEYWORDS: PEUAMM, Centrifugal Implantable Blood Pump, Friction and Wear Test Bench, and Profilometry.

CITAÇÃO / CITATION: Saito, M. et al. Estudo de análise superficial em materiais poliméricos para uso em biomedicina. The Academic Society Journal, 1(2), 60-67, 2017. DOI: doi.org/10.32640/tasj.2017.2.60.