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Impressão 3D de scaffolds bioativos e reabsorvíveis por robocasting: síntese, processamento e atividade antibacteriana

Processo: 19/19594-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2020 - 30 de junho de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Eliandra de Sousa Trichês
Beneficiário:Eliandra de Sousa Trichês
Instituição-sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
Pesq. associados:Alexandre Luiz Souto Borges ; Antonio Pedro Novaes de Oliveira ; Dayane Batista Tada ; Elisângela Guzi de Moraes ; Marco Cicero Bottino ; Mariana Motisuke
Assunto(s):Engenharia tecidual  Biocerâmicas  beta Fosfato tricálcico  Robocasting  Tecidos suporte  Antibacterianos  Infecções bacterianas  Staphylococcus aureus  Osteomielite 

Resumo

A osteomielite é uma infecção típica do osso, causada principalmente pela bactéria Staphylococcus aureus, seguida por outras espécies. Estratégias visando o desenvolvimento de arcabouços bioativos e reabsorvíveis, e carregados com fatores de crescimento, fármacos e nanopartículas têm se tornado uma alternativa ao tratamento dessa patologia, e é o foco da engenharia tecidual óssea. Dentre os biomateriais utilizados para fabricação dos arcabouços que buscam a recuperação e regeneração do tecido ósseo, destacam-se as biocerâmicas a base de fosfato de cálcio devido às suas semelhanças, em termos de estrutura e composição química, à fase mineral do osso, e sua excelente biocompatibilidade. O ²-fosfato tricálcico (²-TCP), por sua vez, é considerado reabsorvível e apresenta excelente osteocondutividade. Na tentativa de alcançar uma boa densificação do arcabouço de ²-TCP e melhorar suas propriedades biológicas, surge a possibilidade de combinar o ²-TCP com o vidro bioativo de composição 53% SiO2, 23% Na2O, 20% CaO e 4% P2O5 (%-em peso), conhecido como S53P4. Este vidro ainda apresenta a propriedade antibacteriana e já é utilizado no tratamento da osteomielite, na forma de grânulos. Diversas técnicas são empregadas para a produção de arcabouços biocerâmicos, dentre elas, o robocasting, um tipo de manufatura aditiva, que permite produzir peças personalizadas, de alta complexidade e com boa reprodutibilidade. Além disso, a superfície do arcabouço de ²-TCP/S53P4 pode ser modificada por meio do recobrimento com nanopartículas capazes de liberar íons terapêuticos (Ag+, Zn+2, Cu2+) visando potencializar o efeito antibacteriano do arcabouço e conseqüentemente diminuir a incidência de infecção no paciente. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo a produção e caracterização de arcabouços de ²-TCP/S53P4 pela técnica de robocasting, seguido do recobrimento de sua superfície com nanopartículas capazes de liberar íons terapêuticos, visando o tratamento da osteomielite. Os arcabouços serão caracterizados quanto suas propriedades morfológicas, físicas, mecânicas e biológicas, além de sua atividade antibacteriana em diferentes culturas de microorganismos. (AU)