Desenvolvimento e caracterização de scaffold com potencial para aplicação na regeneração de tecido ósseo
| dc.contributor.advisor | Lima, Renata de | |
| dc.contributor.advisor | Chaud, Marco Vinícius | |
| dc.contributor.author | Rebelo, Marcia de Araújo | |
| dc.date.accessioned | 2023-05-09T20:55:25Z | |
| dc.date.available | 2023-05-09T20:55:25Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstract | Scaffolds são suportes tridimensionais porosos, temporários, usados para mimetizar a estrutura da matriz extracelular e estimular respostas celulares específicas em nível celular/molecular para regeneração de tecido orgânico. Os biomateriais que compõem os scaffolds conferem requisitos físico-químicos e arquitetônicos necessários para a estabilidade física, química e biológica da estrutura, resultando em uma estrutura com porosidade, resistência mecânica adequada e biocompatibilidade. O objetivo desse estudo foi desenvolver e avaliar as propriedades físico-químicas e biológicas (in vitro) dos scaffolds. Os scaffolds foram obtidos por liofilização das dispersões poliméricas aquosas de quitosana (Ch2), quitosana/alginato de sódio sem tratamento (ChNaAlg4), tratados com CaCl2 (Ch/NaAlg4B) e quitosana/alginato de sódio/hidroxiapatita (Ch/NaAlg4/Hap). Os scaffolds contendo hidroxiapatita foram preparados nas proporções 1:1:0,2, 1:1:0,4 e 1:1:0,6. A quitosana utilizada neste estudo apresentou grau de desacetilação de 81%. Todas as dispersões poliméricas apresentaram comportamento nãoNewtoniano (pseudoplástico) e propriedade tixotrópica. A porosidade, interconectividade e tamanho dos poros variou em função da composição dos scaffolds, ficou respectivamente entre 88-98%, 23,671-35,554 mm3 e 25-1425 µm. O scaffold Ch/NaAlg4B apresentou maior resistência a tração (4,47±0,9 kg/seg-1), flexibilidade (2,11±0,25 kg/seg-1) e elasticidade (1,78±0,01 kg/seg-1). O scaffold Ch2 apresentou maior resistência a perfuração (1,45±0,30 kg/seg-1). O perfil de intumescimento dos scaffolds variou em função do pH e da quantidade de eletrólitos contidos no fluído. A maior capacidade de intumescimento dos scaffolds em água, HCl (pH 4,4) e FSS (pH 6,80) foi, respectivamente, Ch/NaAlg4B, Ch/NaAlg4/Hap (1:1:0,4), Ch/NaAlg4/Hap (1:1:0,6) e Ch2. Em meio alcalino (pH 9,8) a capacidade de intumescimento dos scaffolds não apresentou diferença estatística (p>0,05). O teor de umidade após a liofilização dos scaffolds variou entre 8-11%. Os resultados da DSC indicam a formação de um novo compósito para os scaffolds contendo Hap. Os espectros FTIR apresentaram ausência do grupamento amino (1175 cm-1) nos scaffolds Ch/NaAlg4 e contendo Hap o que sugere a formação de um complexo ChNaAlg. Os ensaios de MTT, após 96 h, apresentaram proliferação celular entre 105-110% e células sem alterações morfológicas. O teste de bioatividade in vitro apresentou espessamento das paredes do scaffold Ch/NaAlg4/Hap (1:1:0,6) e redução da porosidade e interconectividade dos poros. Os scaffolds obtidos por liofilização das dispersões poliméricas de Ch2, Ch/NaAlg4, Ch/NaAlg4B e contendo Hap (Ch/NaAlg4/Hap), apresentaram estrutura com elevado grau de porosidade e interconectividade entre os poros. As propriedades mecânicas mostraram, simultaneamente, resistência à tração, perfuração, flexibilidade e elasticidade. O scaffolds testados induziram a proliferação celular e as células permaneceram sem alterações morfológicas. A análise dos resultados indicam que estes scaffolds podem ser uma alternativa promissora para a regeneração do tecido ósseo. | pt |
| dc.description.abstract | Scaffolds are porous three-dimensional support, temporary, used to mimic the structure of the extracellular matrix and stimulating specific cellular responses at the cellular level / molecular organic tissue for regeneration. The biomaterials that make up the scaffolds provide physical, chemical and architectural requirements for physical stability, chemical and biological structure, resulting in a structure with porosity, adequate mechanical strength and biocompatibility. The aim of this study was to develop and evaluate the physicochemical and biological properties (in vitro) of scaffolds. The scaffolds were obtained by lyophilization of the aqueous polymer dispersions of chitosan (Ch2) chitosan/sodium alginate without treatment (ChNaAlg4), treated with CaCl2 (Ch/NaAlg4B) and chitosan/sodium alginate/hydroxyapatite (Ch/NaAlg4/HAP). The scaffolds containing hydroxyapatite were prepared in the proportions 1:1:0.2, 1:1:0.4 and 1:1:0.6. The chitosan used in this study had deacetylation degree of 81%. All polymer dispersions showed nonNewtonian behavior (pseudoplastic) and thixotropic property. The porosity, interconnectivity and pore size varied depending on the composition of scaffolds, respectively was between 88-98%, from 23.671 to 35.554 mm3 and 25-1425 microns. The scaffold Ch/NaAlg4B showed higher tensile strength (4.47±0.9 kg/sec-1), flexibility (2.11±0.25 kg/sec-1) and elasticity (1.78 ± 0.01 kg/sec-1). The scaffold Ch2 showed higher puncture resistance (1.45±0.30 kg/sec-1). The swelling profile of scaffolds varied depending on the pH and the amount of electrolyte contained in the fluid. The higher the swelling capacity of the water scaffolds HCl (pH 4.4) and FSS (pH 6.80) were respectively Ch/NaAlg4B, Ch/NaAlg4/Hap (1:1:0.4), Ch/NaAlg4/ Hap (1:1:0.6) and Ch2. In an alkaline medium (pH 9.8) the swelling capacity of scaffolds showed no statistical difference (p>0.05). The moisture content after lyophilization of scaffolds ranged from 8-11%. The DSC results indicate the formation of a new composite scaffolds for containing Hap. The FTIR spectrum showed the absence of the amino group (1175 cm-1) in scaffolds Ch/NaAlg4 and containing Hap which suggests the formation of a complex NaAlg-Ch. The MTT assay after 96 h showed 105-110% between cell proliferation and cell morphology without changes. The bioactivity test in vitro showed wall thickening scaffold Ch/NaAlg4/Hap (1:1:0.6) and reduced porosity and pore interconnectivity. The scaffolds obtained by lyophilization of the polymer dispersions of Ch2, Ch/NaAlg4, Ch/NaAlg4B and containing Hap (Ch/NaAlg4/Hap) presented structure with high porosity and interconnectivity between the pores. The mechanical properties showed the same time, tensile strength, perforation, flexibility and elasticity. The scaffolds tested induced cell proliferation, and cells were no morphological changes. The results indicate that these scaffolds may be a promising alternative for the regeneration of bone tissue. | en |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uniso.br/handle/uniso/686 | |
| dc.subject | Materiais biomédicos | |
| dc.subject | Engenharia biomédica | |
| dc.subject | Ossos - Regeneração | |
| dc.title | Desenvolvimento e caracterização de scaffold com potencial para aplicação na regeneração de tecido ósseo | |
| dc.type | Dissertação | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| local.rights | Open Access |
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