Impressão 3D de scaffolds de alginato/hiodroxiapatita para aplicação em regeneração óssea

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Alves, Bruno Crepaldi
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Hidrogéis; Alginato; Hidroxiapatita; Scaffolds; Biomateriais; Hydrogels; Hydroxyapatite; Biomaterials; Alginate
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/255121

A busca por longevidade aliada à qualidade de vida tem gerado cada vez mais a necessidade de alternativas para reparação de tecidos vivos, vítimas de traumas ou patogenias. Os biomateriais voltados para regeneração óssea sempre aparecem como destaque devido à alta demanda. Com crescente interesse surgem os hidrogéis, sendo estes definidos como polímeros altamente hidrofílicos que, quando obtidos por fontes naturais, possuem características necessárias para essa área, principalmente quando combinados com reforços de materiais poliméricos ou de outras classes. Isto resulta na produção de compósitos que são promissores para o uso na engenharia de tecidos. Este trabalho buscou a fabricação de scaffolds a partir de um hidrogel composto por uma matriz de alginato de sódio com reforços de hidroxiapatita e reticulados com cloreto de cálcio, visando aplicação em regeneração de tecidos ósseos. Para a fabricação dos scaffolds foi utilizada bioimpressão 3D através de uma impressora de filamentos modificada, método eficiente e acessível. Inicialmente, foram otimizados todos os parâmetros de impressão, assim como a concentração de alginato de sódio. A solução de alginato foi preparada dissolvendo alginato de sódio a uma concentração de 10 % (m/v) em água destilada a temperatura ambiente. A esta solução foi então adicionada hidroxiapatita nas concentrações de 2,5, 5,0 % e 10,0 % (m/v). Após a homogeneização, os scaffolds foram fabricados utilizando uma bioimpressora 3D. Os modelos foram projetados em formato cilíndrico, com diâmetro de 20 mm, altura de camada de 0,2 mm, preenchimento interno de 20 % e com padrão de preenchimento “hexagonal”. Após as impressões, as amostras foram inseridas, por 24 horas a temperatura ambiente, em um recipiente contendo solução de 1,0% (m/v) de cloreto de cálcio. Os scaffolds foram então caracterizados de acordo com as concentrações de hidroxiapatita e características morfológicas, propriedades hidrofílicas, espectroscópicas, térmicas e em relação à citotoxicidade e viabilidade celular. Os scaffolds apresentaram boa reprodutibilidade em suas características morfológicas, propriedades hidrofílica e térmica compatíveis com materiais bioimpressos em 3D. As análises espectroscópicas confirmam a formação de hidrogéis e a incorporação de hidroxiapatita na matriz de alginato e resultados preliminares mostraram que os scaffolds não apresentam citotoxicidade para células de linhagem canina E20 com viabilidade celular acima de 50%, o que indica que esses biomateriais não são citotóxicos e os scaffolds auxiliam na proliferação celular.