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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.97.2023.tde-12012024-141124
Documento
Autor
Nombre completo
Monize Gabriella Cesquim
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Lorena, 2023
Director
Tribunal
Rodrigues, Liana Alvares (Presidente)
Rocha, Robson da Silva
Thim, Gilmar Patrocínio
Título en portugués
Desenvolvimento de scaffolds de quitosana/gelatina/xerogel de tanino-glutaraldeído para aplicação em engenharia de tecidos
Palabras clave en portugués
Engenharia de tecidos
Quitosana
Scaffold
Xerogel de tanino
Resumen en portugués
Os métodos convencionais de transplante possuem limitações, como o risco de infecções e rejeição. A engenharia de tecidos possui o propósito de solucionar estes e outros problemas através da simulação dos microambientes teciduais pelo uso de scaffolds. Os scaffolds são estruturas tridimensionais, produzidas a partir de biomateriais, que fornecem suporte para a regeneração dos tecidos. Portanto, precisam dispor de algumas características como: biocompatibilidade, biodegradabilidade, resistência mecânica e porosidade compatível com o tecido de interesse. O presente trabalho visa o estudo do impacto da adição de partículas de xerogel de tanino-glutaraldeído, assim como a variação da concentração das espécies envolvidas (quitosana, gelatina e glutaraldeído) nas propriedades dos scaffolds através das análises da capacidade de adsorção de proteínas, porosidade, dissolução e intumescimento. Nos scaffolds de gelatina, não foi possível avaliar o impacto da variação da concentração de glutaraldeído nas propriedades dos scaffolds, devido à baixa estabilidade de todos os materiais preparados, uma vez que as amostras degradaram durante a etapa de remoção de resíduos de glutaraldeído não reagido. No entanto, a adição de tanino aos scaffolds de gelatina resultou na diminuição da taxa de degradação, dissolução e intumescimento. Foi analisada a influência da concentração de glutaraldeído nas propriedades de scaffolds de quitosana pura, sendo seu aumento responsável pelas reduções na taxa de intumescimento, dissolução, adsorção de proteínas e pelo aumento da porosidade dos scaffolds preparados. Enquanto o aumento da concentração de quitosana nesses scaffolds foi responsável pela elevação da quantidade de proteínas adsorvidas, mas não impactou significativamente nas propriedades de intumescimento, porosidade e dissolução dos materiais. No caso dos scaffolds de quitosana/gelatina, o aumento da concentração de glutaraldeído ocasionou a redução da quantidade de proteínas adsorvidas e da taxa de dissolução, bem como o aumento da porosidade e da taxa de intumescimento. Já o aumento da concentração de gelatina foi responsável pela redução da adsorção de proteínas, porosidade e taxa de dissolução, mas não possui efeito significativo na taxa de intumescimento. Os scaffolds sintetizados a partir de gelatina/quitosana/xerogel tanino-glutaraldeído apresentaram taxas de porosidade, intumescimento e dissolução adequadas para aplicação em engenharia de tecidos. Seu grande diferencial foi o expressivo aumento da capacidade de adsorção de proteínas, o que demonstra seu elevado potencial de biocompatibilidade, uma vez que a biocompatibilidade se refere à capacidade de um material de interagir de forma harmoniosa com os tecidos biológicos, sem causar reações adversas ou toxicidade. Nesse contexto, um scaffold com alta capacidade de adsorção de proteínas é capaz de atrair e interagir favoravelmente com as proteínas presentes no ambiente biológico circundante.
Título en inglés
Development of chitosan/gelatin/tannin-glutaraldehyde scaffolds for application in tissue engineering
Palabras clave en inglés
Chitosan
Scaffold
Tannin xerogel
Tissue engineering
Resumen en inglés
Conventional transplantation methods have limitations, such as the risk of infections and rejection. Tissue engineering has the purpose of solving these and other problems through the simulation of tissue microenvironments through the use of scaffolds. Scaffolds are threedimensional structures, produced from biomaterials, that provide support for tissue regeneration. Therefore, they need to have some characteristics such as: biocompatibility, biodegradability, mechanical strength and porosity compatible with the tissue of interest. The present work aims to study the impact of the addition of tannin-glutaraldehyde xerogel particles, as well as the variation in the concentration of the species involved (chitosan, gelatin and glutaraldehyde) on the properties of the scaffolds through the analysis of the protein adsorption capacity, porosity , dissolution and swelling. In gelatin scaffolds, it was not possible to evaluate the impact of varying glutaraldehyde concentration on the properties of the scaffolds, due to the low stability of all prepared materials, since the samples degraded during the step of removing unreacted glutaraldehyde residues. However, the addition of tannin to gelatin scaffolds resulted in a decrease in the rate of degradation, dissolution and swelling. The influence of glutaraldehyde concentration on the properties of pure chitosan scaffolds was analyzed, and its increase was responsible for reductions in the rate of swelling, dissolution, protein adsorption and for the increase in porosity of the prepared scaffolds. While the increase in chitosan concentration in these scaffolds was responsible for increasing the amount of adsorbed proteins, it did not significantly impact the swelling, porosity and dissolution properties of the materials. In the case of chitosan/gelatin scaffolds, the increase in glutaraldehyde concentration caused a reduction in the amount of adsorbed proteins and in the dissolution rate, as well as an increase in porosity and swelling rate. The increase in gelatin concentration was responsible for the reduction of protein adsorption, porosity and dissolution rate, but did not have a significant effect on the swelling rate. The scaffolds synthesized from gelatin/chitosan/tannin-glutaraldehyde xerogel showed adequate porosity, swelling and dissolution rates for application in tissue engineering. Its great differential was the significant increase in protein adsorption capacity, which demonstrates its high potential for biocompatibility, since biocompatibility refers to the ability of a material to harmoniously interact with biological tissues, without causing adverse reactions or toxicity. In this context, a scaffold with a high protein adsorption capacity is able to attract and interact favorably with proteins present in the surrounding biological environment.
 
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Fecha de Publicación
2024-01-12
 
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