Chaud, Marco ViníciusRebelo, Marcia de AraújoRebelo, Marcia de Araújo2023-05-092023-05-092019https://repositorio.uniso.br/handle/uniso/921A isquemia progressiva e prolongada do músculo cardíaco leva ao infarto agudo do miocárdio (IAM). As mudanças estruturais que ocorrem devido a disfunção do miocárdio faz com que indivíduos acometidos pelo IAM possam evoluir para uma insuficiência cardíaca (IC). Os tratamentos clínicos e farmacológicos apresentam limitações como escassez de doadores e uso indiscriminado de imunossupressores. A implantação de estruturas tridimensionais porosa (scaffolds), compostas por biomateriais entram como uma alternativa para regenerar o tecido do miocárdio e recuperar a função contrátil do miocário por apresentarem característica estrutural anisotrópica, propriedades fisiomecânicas e de elasticidade adequada para suportar o estresse mecânico causado pelos movimentos da sístole e diástole, além de favorecer a propagação dos impulsos elétricos gerado pelos cardiomiócitos. O objetivo deste estudo foi projetar, desenvolver e avaliar in vitro Scf microparticulado e Scf laminar, acelulares, para regeneração e recuperação funcional do músculo cardíaco afetado por isquemia do miocárdio. Para a obtenção dos Scf microparticulados foram preparadas microesferas de alginato de sódio 1,5% (m/v), colágeno tipo I 1,5% (m/v), quitosana 1,5% (m/v) e polianilina (5mg/mL) foram obtidas por geleificação ionotrópica com CaCl2 5% (m/v). Os Scfs laminares compostos por diferentes proporções de colágeno tipo I 10% (m/v), quitosana 2% (m/v), glicerol 5% e polianilina (5 mg/mL) foram obtidos pelo método de extensão e liofilização. A gelificação ionotrópica possibilitou a incorporação de colágeno tipo I, quitosana e polianilina nas microesferas de alginato de sódio. O diâmetro das microesferas variou entre 160,53 µm a 296,93 µm, com variação de formato esférico e elíptico. As microesferas F6 apresentaram maior capacidade eletrocondutiva. Os resultados de DSC mostraram aumento da energia de entalpia (∆H) para as formulações congeladas a -8ºC (A3C-110 J/g) e após a incorporação da PANI (DP3UT–147 J/g). Os espectros de FTIR apresentaram sobreposição dos grupamentos OH do glicerol, NH da QT, N-H do ColTipoI e NH evidenciando a ligação entre esses grupamentos. O Scf contendo polianilina (DP3UT) apresentou maior resistência a elongação, flexibilidade e resistência a perfuração. O Scf B3UT apresentou menor módulo de elasticidade. O Scf DP3UT apresentou maior capacidade de mucoadesão após 180s. O Scf D1UT apresentou maior grau de porosidade (77%). O perfil de intumescimento dos Scf variou em função da composição e espessura do Scf. Os Scf de menor espessura apresentaram comportamento de difusão Fickiano e os de maior espessura comportamento anômalo. O Scf B1UT apresentou maior capacidade de absorção. O ensaio de desintegração apresentou maior perda de massa para o Scf D3UT (72%) e menor para o Scf DP3UT (63%). As microesferas produzidas pela técnica de geleificação ionotrópica mostraram diâmetro adequado para serem injetados com agulha (0,23x4mm) na região anterior a lesão isquêmica, Os Scf laminares contendo polianilina apresentaram propriedades fisiomecânicas, de mucoadesão, grau de anisotropia e capacidade de conduzir impulsos elétricos, sendo promissores para a regeneração e recuperação do tecido cardíaco afetado por isquemia prolongada após infarto agudo do miocárdio.Progressive and prolonged cardiac muscle ischemia leads to acute myocardial infarction (AMI). The structural changes that occur due to myocardial dysfunction cause individuals affected by AMI to progress cardiac insufficiency (CI). Clinical and pharmacological treatments have limitations such as donor scarcity and the indiscriminate use of immunosuppressants. The implantation of three-dimensional porous structures (scaffolds) composed of biomaterials enter as an alternative to regenerate the myocardial tissue and to recover the contractile function of the myocardium because they present anisotropic structural characteristic, physiological properties and elasticity adequate to withstand the mechanical stress caused by the movements of systole and diastole, besides favoring the propagation of electrical impulses generated by cardiomyocytes. The aim of this study was to design, develop and evaluate in vitro acellular Scf, microparticular and lamellar, for regeneration and functional recuperation of the cardiac muscle affected by myocardial ischemia. Microspheres of 1.5% (m/v) sodium alginate, 1.5% (m/v) type I collagen, 1.5% (m/v) chitosan and polyaniline (5 mg/mL) were obtained by ionotropic gelation with 5% CaCl2 (m/v). Lamellar Scfs composed of different proportions of collagen type I 10% (m/v), chitosan 2% (m/v), 5% glycerol and polyaniline (5 mg/ml) were obtained by the extension and lyophilization method. Ionotropic gelation allowed the incorporation of type I collagen, chitosan and polyaniline in sodium alginate microspheres. The diameter of the microspheres ranged from 160.53 μm to 296.93 μm, with a spherical and elliptical shape variation. F6 microspheres presented higher electroconductive capacity. The DSC results showed increased enthalpy energy (ΔH) for the frozen formulations at -8°C (A3C-110 J/g) and after incorporation of ´polyaniline (DP3UT147 J/g). The FTIR spectra presented an overlap of the OH groups of the glycerol, NH of the QT, N-H of the ColTipoI and NH evidencing the connection between these groups. Scf containing polyaniline (DP3UT) showed greater resistance to elongation, flexibility and resistance to perforation. The Scf B3UT presented lower modulus of elasticity. Scf DP3UT presented greater mucoadhesion capacity after 180s. Scf D1UT presented higher degree of porosity (77%). The swelling profile of Scf varied according to the composition and thickness of Scf. The lower Scf showed Fickian diffusion behavior and the thicker anomalous behavior. Scf B1UT showed higher absorption capacity. The disintegration test presented greater mass loss for Scf D3UT (72%) and lower for Scf DP3UT (63%). The microspheres produced by the ionotropic gelation technique showed adequate diameter to be injected with a needle (0.23x4mm) in the region anterior to the ischemic lesion. The Scf laminares containing polyaniline presented physiomechanicals and mucoadhesion properties, degree of anisotropy and the ability to conduct electrical impulses, showed promising for the regeneration and functional recuperation of cardiac tissue affected by prolonged ischemia following acute myocardial infarction.Materiais biomédicosEngenharia biomédicaMiocárdio - RegeneraçãoTese