Valorização da celulose e lignina para a produção de materiais com potencial aplicação nas áreas médica e de embalagem

Resumo

Materiais lignocelulósicos são recursos renováveis de baixo custo e que podem ser valorizados se usados adequadamente de forma isolada ou como aditivo na síntese de outros materiais. Neste projeto, serão desenvolvidos filmes de uso único com potencial aplicação na área de embalagem, e dois tipos de biomateriais com possível utilização na área médica. Serão consideradas nesses materiais a celulose nanofibrilada (CNF), a celulose bacteriana (CB) e a lignina (L). Em relação aos materiais a serem usados na área médica, numa primeira abordagem, íons de Gálio (Ga+3), que têm ação comprovada contra o câncer ósseo, serão incorporados em vidro bioativo (BG), já bastante usado na engenharia de tecido ósseo, formando Ga-BG. Para reduzir a fragilidade do Ga-BG, esse será incorporado em celulose nanofibrilada. Para aumentar ainda mais a funcionalidade desse material, partículas de ácido poli(D,L-lático-co-glicólico) (PLGA-NPs) carregadoras de curcumina serão também incorporadas. A ação da curcumina contra diversos tipos de câncer também é bem reportada na literatura. Numa segunda abordagem, serão produzidos hidrogéis de celulose bacteriana, que sofrerão modificação química de sua superfície por meio da fosforilação, a fim de melhorar a adesão da hidroxiapatita (HAp) sobre a CB. A HAp já é utilizada como substituto ósseo no campo odontológico, apresentando propriedades osteocondutivas e osteoindutivas. Finalmente o óxido de cálcio (CaO) será incorporado nos hidrogéis CB/HAp, formando o CB/HAp/CaO. A combinação da estrutura orgânica da CB com materiais inorgânicos (CaO e HAp) pode proporcionar características similares às do osso, e a liberação de íons de cálcio pode auxiliar na reparação do tecido ósseo. O hidrogel CB/HAp/CaO pode ser seco para a produção de andaime (scaffold) na forma de aerogel com alta porosidade e área superficial, que pode fornecer o apoio estrutural para a migração, proliferação e fixação das células. No caso dos filmes, serão usadas gelatina e lignina funcionalizada com compostos quaternário de amônio (CCA), o que faz com que a lignina se torne hidrofílica e potencialmente antimicrobiana. (AU)