Fibras ultrafinas de colágeno e gelatina: solventes benignos para a produção de potenciais biomateriais biomiméticos por fiação por sopro em solução

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Rodrigues, Murilo Álison Vigilato
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: colágeno; collagen; fiação por sopro em solução; gelatin; gelatina; reologia; rheology; solution blow spinning
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-27042023-144921/

O principal constituinte da matriz extracelular (MEC) de diversos tecidos é o colágeno, proteína biodegradável, biocompatível e promotora de regeneração tecidual. Uma alternativa promissora na produção de MEC artificiais, scaffolds, envolve a produção de fibras nanométricas ou submicrométricas, dimensão das fibras naturais de MEC de muitos tecidos. Um método para produção de fibras ultrafinas denominado fiação por sopro em solução (SB-Spinning) permite a produção de fibras com altas taxas de alimentação e deposição in situ. Fibras ultrafinas de colágeno já foram produzidas por eletrofiação, contudo, não há ainda relatos da produção de fibras de colágeno tipo I por SB-Spinning. Portanto, esta pesquisa visou produzir fibras ultrafinas de colágeno e gelatina (polímero resultante da desnaturação do colágeno também empregado em biomateriais) pela técnica de SB-Spinning usando solventes que mantenham a integridade dos polímeros e avaliar os efeitos dos parâmetros usados na produção sobre a morfologia destas fibras. Colágenos de diferentes fontes foram obtidos, caracterizados e comparados, sendo selecionado o colágeno de pele de tilápia para os testes de fiação em função de sua melhor solubilidade em solventes benignos. A preservação da hélice tripla do colágeno de peixe foi confirmada por calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia na região do infravermelho e eletroforese em gel (SDS-PAGE), identificando inclusive o colágeno obtido como sendo do tipo I. Estudos reológicos foram usados para orientar a obtenção de soluções fiáveis e fibras submicrométricas de gelatina e colágeno foram produzidas a partir de soluções de ácido acético 90%. Com planejamentos fatoriais os parâmetros mais influentes sobre o diâmetro médio destas fibras foram determinados: a concentração e a pressão para a gelatina e a concentração e a distância de trabalho para o colágeno. A otimização do diâmetro das fibras visando sua minimização foi capaz de produzir fibras de 188 e 313 nm para gelatina e colágeno, respectivamente. Por fim, as fibras foram caracterizadas por DSC e SDS-PAGE para avaliar sua estabilidade após processamento por SB-Spinning.