Produção de suportes poliméricos a partir de eletrofiação 3D para crescimento de células ósseas - LIMA, Maria José da Silva (2022)
Um dos principais desafios na medicina contemporânea reside no tratamento de lesões ósseas. Alguns dos implantes utilizados para esse propósito, como os de platina e os de polímeros convencionais, frequentemente resultam em problemas como incompatibilidade e disparidade nos coeficientes de dilatação dos materiais. Assim, procedimentos de substituição ou enxerto são extensivamente adotados para tratar tecidos danificados por doenças graves, traumas ou fatores relacionados à idade avançada. Apesar de sua relevância, o transplante de tecidos ainda enfrenta diversas limitações, que vão desde questões econômicas até problemas associados aos métodos cirúrgicos. Estes podem causar morbidade no local doador, riscos de transmissão de doenças e até rejeição do tecido. Recentemente, avanços nas tecnologias de eletrofiação e manufatura aditiva possibilitaram o desenvolvimento de scaffolds altamente organizados, aplicados à regeneração de tecidos. Neste estudo, propomos a produção de scaffolds nanofibrosos destinados à engenharia de tecido ósseo, utilizando a combinação dessas tecnologias inovadoras. Criamos um sistema de eletrofiação a curta distância, adaptando uma impressora 3D (Fused Deposition Modeling) para esse fim. Sintetizamos nanopartículas de hidroxiapatita por precipitação química e preparamos três soluções poliméricas distintas: a primeira de poli(ɛ-caprolactona) (PCL) e as outras duas de poli(ɛ-caprolactona)/hidroxiapatita (PCL/HA) com diferentes proporções de HA. A hidroxiapatita foi caracterizada por meio de técnicas como microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios-x (DRX) e análise térmica (TGA). Essas análises confirmaram a morfologia, as bandas de absorção características no infravermelho, a estrutura cristalina e a estabilidade térmica do material obtido. Para produzir os scaffolds estruturados à base de nanofibras, utilizamos o método de eletrofiação a curta distância acoplada à impressora 3D. Os três scaffolds de nanofibras foram caracterizados também por FTIR, TGA, MEV, espectroscopia por energia dispersiva (EDS) e microscopia óptica. Além disso, foram submetidos a testes mecânicos e ensaios de intumescimento, nos quais foram evidenciadas propriedades essenciais de estabilidade e resistência do material, expressas por valores de módulo de Young (E), tensão máxima, tensão de ruptura (TR), elongamento máximo (EM) e grau de intumescimento (GI). Os testes de citotoxicidade confirmaram que o biomaterial é atóxico. As análises realizadas validaram a eficácia da impressora como um sistema para a produção eficiente de scaffolds com orientação de fibras, e evidenciaram a produção bem sucedida de um biomaterial com potencial aplicação na medicina regenerativa.