Fabricação de microambientes 3D para o desenvolvimento de micro-organismos

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Moraes, Jonathas Queiroz Ribeiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biofilmes; Biofilms; Microambientes; Microenvironments; Polimerização via absorção de dois fótons; Probióticos; Probiotics; Two-photon polymerization
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-18082023-085157/

robióticos são micro-organismos que trazem benefícios ao seu hospedeiro, podendo apresentar efeitos imunológicos positivos ao estimular o aumento de bactérias benéficas na microbiota intestinal. Alguns estudos têm mostrado que cepas específicas de probióticos têm a capacidade de amenizar sintomas de condições médicas como Alzheimer, reduzir a ação de agentes cariogênicos e controlar diversos marcadores em mulheres na primeira metade da gravidez. Nesta direção, é importante determinar aspectos fundamentais da formação de biofilmes de probióticos, visando elaborar mecanismos de entrega mais eficientes em fármacos ou alimentos. Para tanto, intentamos fabricar plataformas tridimensionais biocompatíveis, utilizando a técnica de polimerização via absorção de dois fótons (P2F), para estudar o crescimento de filmes biológicos de Lactobacillus sp. e Bifidobcterium sp., utilizados em probióticos comerciais. As microestruturas foram confeccionadas em resina acrílica composta por monômeros SR368, SR399 e SR499 e pelo fotoiniciador Irgacure TPO-L que, sensibilizado por feixes laser de pulso ultracurto, promove a polimerização dos monômeros acrílicos. Nesse trabalho, empregou-se um sistema laser de Ti:safira centrado em 790 nm, com com largura de banda à meia-altura em torno de 50 nm, potência em torno de 250 mW, pulsos de 100 fs e taxa de repetição de 86 MHz. Fabricadas as estruturas, estudou-se primeiro a biocompatibilidade desses arcabouços com Escherichia coli para somente então caracterizar o desenvolvimento do biofilme. Foi possível fabricar estruturas biocompatíveis para o desenvolvimento de probióticos que demonstram antes de tudo que as microestruturas são ambientes aceleradores do desenvolvimento bacteriano. Ademais, nota-se que as bactérias têm preferência para o desenvolvimento de agregados em ambientes parcialmente abertos, em que pode haver fluxo de nutrientes, pois ambientes fechados estão mais suscetíveis à saturação populacional. Vê-se também um novo comportamento, em que as bactérias tendem a se aglomerar formando uma ligação estrutural entre paredes da estrutura, numa espécie de cortina.