Indicators of scientific production for technological forecasting in additive manufacturing of bioceramics

Não recebi financiamento In the Bone Tissue Engineering, biomaterials are used as scaffolds to produce a support and cell growing. Because of the similarity to the bones cells, ceramic compounds are the main materials used to produce the scaffold. However, the primary challenge of producing them relies on conformation, due to anatomical complex geometry. Under this perspective, the additive manufacturing technology (AM) is seen as a solution, because of its conformational liberty of parts production. Thus, a technological forecasting establish a scene of the AM researches in development and understate the uncertain towards the future of bioceramics application. This research aims to map the scientific and technological progress of bioceramics use in AM trough scientific indicators made in the technological forecasting context. The methodology is based on the use of bibliometry in a recordset of scientific publications indexed in the Web of Science database, and as complement, AM experts evaluations were used to arbitrate the scientific method. The recovered records were filtrated and classified by traditional scientific indicators and by text mining, the extraction of AM and bioceramics were made to produce advanced scientific indicators. The indicators analysis revealed a global tendency of growth in scientific papers of AM, with USA, China and Germany as the main countries with research in this topic. Brazil is the 20th country in this scenario, with the South and Southeast public education institutes as main agents. Regarding AM technologies the Powder Bed Fusion and Vat Polymerization, nonetheless the general processes were the one with the highest number of publications. The recurrent bioceramics were Calcium Phosphates, Alumina, Zirconia and a highlight to the glass and glass ceramics. A Engenharia de Tecidos Ósseos se utiliza dos biomateriais na forma próteses estruturais implantáveis (scaffolds) para produzir suporte e crescimento de células teciduais. As biocerâmicas são os principais materiais utilizados pela compatibilidade com os tecidos ósseos, e o principal desafio na produção de scaffolds está em sua conformação devido às geometrias anatômicas complexas do corpo humano. Nessa perspectiva, a tecnologia de manufatura aditiva (MA) é vista como uma possível solução pela liberdade conformacional na produção das peças, embora haja desafios científicos a serem transpostos antes da aplicação desta tecnologia utilizando biocerâmicas no mercado. Desse modo, este estudo se propôs a mapear os avanços científicos e tecnológicos das biocerâmicas processadas por MA por meio de indicadores científicos no âmbito da prospecção tecnológica. A metodologia se baseou na aplicação da bibliometria como técnica para quantificar a informação encontrada em um conjunto de publicações científicas indexadas na base de dados Web of Science, e, como complemento, uma avaliação de especialistas na área de MA. Estas publicações científicas recuperadas foram filtradas e classificadas para criação de indicadores científicos tradicionais e, por meio de mineração de texto, os processos de MA e as biocerâmicas foram mapeados para análise de indicadores tecnológicos avançados. A análise desses indicadores mostrou uma tendência mundial de crescimento nas publicações em MA, com EUA, China e Alemanha sendo os países líderes nesse assunto. As principais MA específicas foram a fusão de leito em pó e polimerização de cubas. Entretanto, a maior ocorrência de pesquisas foi em termos gerais, tais como impressão 3D e prototipagem rápida. As biocerâmicas com maior ocorrência na mineração de texto das publicações científicas foram os Fosfatos de Cálcio, Alumina, Zircônia, com destaque para os vidros e vitrocerâmicas. O Brasil, apesar de estar entre os vinte principais países pesquisadores nesse tópico, está aquém na escala do panorama mundial.