• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.82.2020.tde-28062021-160635
Documento
Autor
Nome completo
Lívia Contini Massimino
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2020
Orientador
Banca examinadora
Plepis, Ana Maria de Guzzi (Presidente)
Cunha, Marcelo Rodrigues da
Barud, Hernane da Silva
Horn, Marilia Marta
Rigo, Eliana Cristina da Silva
Vulcani, Valcinir Aloísio Scalla
Título em português
Scaffolds de biopolímeros e resina de jatobá para utilização em engenharia tecidual
Palavras-chave em português
Cartilagem auricular
Colágeno
Fibroblasto
Quitosana
Resumo em português
Scaffolds mimetizam a estrutura, as propriedades fisiológicas e mecânicas visando o reparo das funções de tecido e/ou órgão lesionado. O objetivo desse estudo foi obter scaffolds a partir de biopolímeros com ou sem adição de resina de Jatobá para aplicação na regeneração tecidual. Para isso, o colágeno foi extraído do tendão e a elastina e o pericôndrio da cartilagem auricular de bovinos, ambos por hidrólise alcalina por 72 h em temperatura ambiente e 24 h a 45 °C, respectivamente. A quitosana foi obtida de gládios de lula por desacetilação da quitina. Já a resina de Jatobá foi purificada e solubilizada em solução etanólica (160 mg mL-1). Foram preparados scaffolds a partir de: (1) gel de colágeno (C), (2) da mistura desse gel com a cartilagem elástica - região interna (CI), (3) com o revestimento externo - pericôndrio (CE) e (4) com quitosana em pó (CQp), em duas concentrações (1:1 e 3:1, espectivamente). Foram ainda obtidos scaffolds a partir de gel de colágeno com gel de quitosana (CQg), em três proporções (1:3, 1:1 e 3:1). Além disso, todas as matrizes com essas mesmas composições tiveram a adição de resina de Jatobá (J). Os scaffolds foram caracterizados por calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia na região do Infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microtomografia computadorizada (micro-CT), cinética de absorção em tampão fosfato salino (PBS) e estabilidade biológica in vitro (colagenase). Também foram testados métodos de esterilização e feitos testes biológicos in vitro de citotoxicidade, adesão e proliferação celular, assim como análise histológica. As curvas DSC mostraram que a resina de Jatobá diminui discretamente a temperatura de desnaturação (Td) do colágeno presente nos scaffolds. A cartilagem elástica e o gel de quitosana na concentração 1:1 geram aumento na Td. Os espectros FTIR mostram que os scaffolds apresentam as bandas características dos materiais utilizados na sua obtenção, indicando que não ocorreram modificações na estrutura química dos compostos envolvidos. As fotomicrografias por MEV mostraram scaffolds porosos, exceto aqueles obtidos com cartilagem auricular na proporção de 1:1, mesmo com adição de resina de Jatobá. As imagens obtidas por micro-CT mostraram poros interconectados e porosidade acima de 60 %, além de indicar que a resina de Jatobá diminui o tamanho de poro para C e CI e aumenta para as demais amostras. Nos ensaios de cinética de absorção, valores entre 2344 e 4899 % foram encontrados, sendo que o scaffold de colágeno/gel de quitosana/resina de jatobá (1:3) mostrou o menor valor e o scaffold de gel de colágeno o maior. No teste de degradação foi observado que a resina de Jatobá aumenta a porcentagem de degradação enquanto que a presença da quitosana diminuiu drasticamente essa taxa. Foi possível esterilizar os scaffolds por meio de radiação gama na dose de 15 kGy, sem ter mudanças significativas na estrutura das amostras. No teste de citotoxicidade todas as amostras obtidas com a resina de Jatobá se mostraram tóxicas para células NIH 3T3. Os scaffolds de colágeno, colágeno/cartilagem e colágeno/quitosana apresentaram uma boa taxa de adesão e proliferação celular, sendo que os obtidos pela mistura de colágeno/quitosana (em pó ou em gel) se destacaram. A análise histológica mostrou que a amostra desenvolvida com colágeno e gel de quitosana é capaz de permitir a adesão de fibroblastos e sustentar o processo de crescimento dessas células. Assim, foi possível obter scaffolds com características adequadas para uso na regeneração dérmica, uma vez que apresentaram morfologia adequada e com alta capacidade de absorção, não foram citotóxicos e permitiram a adesão, proliferação e crescimento de fibroblastos.
Título em inglês
Biopolymers scaffolds and Jatobá resin for use in tissue engineering
Palavras-chave em inglês
Auricular cartilage
Chitosan
Collagen
Fibroblast,
Resumo em inglês
Scaffolds mimic the structure, physiological, and mechanical properties in order to repair damaged tissue or organ functions. In this study, we aim at obtaining scaffolds from biopolymers with or without the addition of Jatobá resin for application in tissue regeneration. Collagen was extracted from bovine tendon and both elastin and perichondrium from bovine auricular cartilage. For such, alkaline hydrolysis was applied in two settings: 72 h at room temperature, and 24 h at 45 °C. Chitosan was obtained from squid pens by deacetylation of chitin. The Jatobá resin was purified and solubilized in ethanolic solution (160 mg mL-1). The preparation of the scaffolds resulted in four samples: (1) scaffolds from collagen gel (C); (2) the mixture of collagen gel with the internal part of the cartilage (CI); (3) the mixture with the external part of the cartilage (CE); (4) and with chitosan powder (CQp) in two concentrations (1:1 and 3:1, respectively). We obtained the scaffolds from collagen gel with chitosan gel (CQg) in three proportions (1:3, 1:1, and 3:1). In addition, all matrices with these same compositions had the addition of Jatobá resin (J). The scaffolds were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), computerized microtomography (micro-CT), absorption kinetics in saline phosphate buffer (PBS) and biological stability in vitro (collagenase). We also tested sterilization methods, and in vitro biological tests for cytotoxicity; we also performed cell adhesion and cell proliferation, as well as histological analysis. The DSC curves showed that the Jatobá resin leads to a small decrease in the Td of the collagen present in the scaffolds. The internal part of the cartilage and the chitosan gel at 1:1 concentration leads an increase in Td. The FTIR spectra show that the scaffolds present the characteristic bands of the materials used to obtain them, indicating that there were no changes in the chemical structure of the compounds. SEM photomicrographs showed porous scaffolds, except those obtained with cartilage (internal or external) in a 1:1 ratio, even with the addition of Jatobá resin. The images obtained by micro-CT showed interconnected pores and porosity above 60 %, indicating that the Jatobá resin reduces the pore size for C and CI and increases for the other samples. In the absorption kinetics tests, values between 2344 and 4899 % were found, with the collagen/chitosan gel/jatoba resin scaffold (1:3) showing the lowest value, and the collagen gel scaffold the largest. In the degradation test, Jatobá resin increased the percentage of degradation while the presence of chitosan has drastically reduced this rate. It was possible to sterilize the scaffolds by gamma radiation at a dose of 15 kGy, without having significant changes in the structure of the samples. In the cytotoxicity test, all samples obtained with the Jatobá resin were toxic to NIH/3T3 cells. The collagen, collagen/cartilage, and collagen/chitosan scaffolds showed a significant rate of cell adhesion and proliferation, where the mixture of collagen/chitosan (powder or gel) stood out. Histological analysis showed that the sample developed with collagen and chitosan gel allowed the adhesion of fibroblasts and sustaining the growth process of these cells. Thus, it was possible to obtain scaffolds suitable for use in dermal regeneration, with adequate morphology and high absorption capacity. They were not cytotoxic and allowed the adhesion, proliferation, and growth of fibroblasts
 
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2021-06-29
 
AVISO: Saiba o que são os trabalhos decorrentes clicando aqui.
Todos os direitos da tese/dissertação são de seus autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP. Copyright © 2001-2021. Todos os direitos reservados.