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

• Processo: 19/19594-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de julho de 2020 - 31 de outubro 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
• Pesquisadores associados: Alexandre Luiz Souto Borges ; Antonio Pedro Novaes de Oliveira ; Dayane Batista Tada ; Elisângela Guzi de Moraes ; Marco Cicero Bottino ; Mariana Motisuke
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/02344-5 - Otimização dos parâmetros reológicos e de injetabilidade de pastas cerâmicas de Beta-TCP/BG S53P4 para processamento via robocasting, BP.TT
• Assunto(s): Engenharia tecidual Biocerâmicas beta Fosfato tricálcico Robocasting Tecidos suporte Antibacterianos Infecções bacterianas Staphylococcus aureus Osteomielite
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: atividade antibacteriana | beta-fosfato tricálcico | Engenharia tecidual óssea | Osteomielite | Robocasting | scaffolds biocerâmicos | Biocerâmicas

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)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

B. R. SPIRANDELI; E. F. MARTINS; L. R. M. DONA; R. G. RIBAS; T. M. B. CAMPOS; E. ESPOSITO; G. P. THIM; D. B. TADA; E. S. TRICHÊS. Synergistic Effect of Incorporation of BG 45S5 and Silver Nanoparticles on β-TCP Scaffolds: Structural Characterization and Evaluation of Antimicrobial Activity and Biocompatibility. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 26, 2023-06-19. (19/19594-4)

VERÔNICA RIBEIRO DOS SANTOS; SAMARA DOMINGUES VERA; GABRIELLE LUPETI DE CENA; ADRIELLE DE PAULA SILVA; ANA PAULA LEMES; KÁTIA DA CONCEIÇÃO; DAYANE BATISTA TADA; ALEXANDRE LUIZ SOUTO BORGES; ELIANDRA DE SOUSA TRICHÊS. Electrospun PHBV nanofiber containing Tea Tree Oil: physicochemical and antimicrobial activity. POLIMEROS-CIENCIA E TECNOLOGIA, v. 33, n. 1, 2023-04-14. (19/10877-3, 19/19594-4, 20/04455-6)