Estimulação mecânica de um scaffold anisotrópico fibroso para a engenharia de tecidos da cartilagem - Couto, Joana Rita Linhares (2020)
Cada vez mais surge a necessidade de substituir tecidos humanos por outros materiais capazes de os mimetizar. Neste contexto, a engenharia de tecidos, que combina a utilização de células e biomateriais, permite desenvolver soluções terapêuticas capazes de substituir parte ou a totalidade de um órgão. Para tal, foram desenvolvidos nos últimos anos biomateriais de origem diversa. Entre estes, os polímeros e as respetivas técnicas de processamento, com vista a obter as melhores caraterísticas para mimetizar o tecido alvo, têm sido objeto de investigação. No caso particular da cartilagem, há a necessidade de reproduzir a arquitetura anisotrópica nativa que dá a este tecido a possibilidade de sofrer forças de compressão, tração e de cisalhamento sem danificar a sua estrutura e de suportar cargas superiores ao peso corporal do ser humano. Esta estrutura fibrosa complexa apresenta fibras com orientações distintas, existindo assim microambientes diferentes. A sua recriação in vitro deverá proporcionar a migração e proliferação celular, sendo por isso um grande desafio. No seguimento dos estudos desenvolvidos anteriormente no grupo da equipa de orientação deste projeto, neste trabalho foi desenvolvida uma estrutura em bicamada com diferentes orientações das fibras compostas pela junção de um polímero sintético – policaprolactona – com um natural – gelatina – conseguida por eletrofiação. De forma a obter um maior tamanho de poro, vantajoso para a migração celular, procedeu-se simultaneamente à eletropulverização de micropartículas sacrificiais de polietilenoglicol, que foram posteriormente removidas. Os estudos de viabilidade celular comprovaram a biocompatibilidade da estrutura e a capacidade desta de garantir uma adesão, distribuição e infiltração das células através do scaffold. Este estudo comparou testes de viabilidade celular estáticos e dinâmicos. Verificou-se que sobre compressão cíclica estes biomateriais tridimensionais (3D) apresentam melhores resultados de viabilidade e de penetração celular para o interior da estrutura, talvez devido ao fluxo do meio provocado pela força de compressão.