Desenvolvimento de hidrogéis poliméricos reforçados com nanocelulose e incorporando curcumina para a terapia de lesões osteocondrais

• Processo: 22/12970-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Angela Maria Moraes
• Beneficiário: Angela Maria Moraes
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ibsen Bellini Coimbra ; Marcos Akira d'Ávila ; Paulo de Tarso Vieira e Rosa
• Assunto(s): Biomateriais Bioimpressão Esferoides celulares Hidrogéis Polímeros naturais Nanocelulose Curcumina Impressão tridimensional Osteoartrite
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioimpressão | Biotinta | Esferoides Celulares | Hidrogéis | impressão 3D | polissacarídeos e proteínas | Materiais para a área de saúde

Resumo

A osteoartrite afeta cerca de 7% da população mundial, levando à necessidade de se estabelecer estratégias de longo prazo para o seu tratamento. Sistemas produzidos à base de hidrogéis de polímeros naturais podem auxiliar na regeneração do tecido e restituição das funções articulares, no entanto, o comportamento mecânico e reológico das formulações já disponíveis deve ser aprimorado. Entende-se, ainda, que a incorporação de células viáveis e substâncias bioativas pode permitir, de forma concomitante, a regeneração mais rápida da cartilagem e o alívio dos sintomas clínicos causados pelas lesões já existentes. Assim, o objetivo deste projeto é desenvolver biomateriais à base de hidrogéis de polímeros naturais, avaliando seu reforço com nanocelulose, bem como a incorporação de células viáveis e curcumina. Neste estudo propõe-se a utilização da técnica de impressão 3D para produzir suportes implantáveis, bem como obter formulações destinadas à injeção intra-articular direta. Os hidrogéis serão produzidos utilizando alginato associando-o à goma xantana, colágeno e/ou ácido hialurônico. No caso do colágeno, em particular, um estudo adicional será realizado, comparando-se produtos comercialmente disponíveis com materiais obtidos pela equipe por processamento em condições supercríticas. Além dos polissacarídeos acima mencionados, outros biopolímeros poderão ser incorporados às formulações, como por exemplo, a goma de cajueiro, no sentido de agregar novas propriedades relevantes à aplicação pretendida. Tais sistemas serão testados com diferentes condições de reforço de nanocristais de celulose sendo, na sequência, verificadas a estabilidade frente à inversão de tubos, ao processo de esterilização, bem como o seu comportamento reológico e mecânico. Os hidrogéis que apresentarem o melhor desempenho serão caracterizados quanto à microestrutura e citotoxicidade. Em seguida, será avaliada a incorporação da curcumina e a sua cinética de liberação e, também, a associação de esferoides de células estromais mesenquimais da polpa dentária. As formulações mais promissoras serão, ao final, submetidas ao processo de bioimpressão 3D, quando for o caso ou analisadas quanto ao seu potencial de uso em terapias injetáveis. Com este estudo, espera-se contribuir para a elaboração de novos materiais capazes de atuar de forma efetiva no reparo da osteoartrite. (AU)