Produção e caracterização de scaffolds biofabricados para regeneração óssea

• Processo: 22/16643-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Ivone Regina de Oliveira
• Beneficiário: Ivone Regina de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D). Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP). São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Eduardo Henrique Backes ; Fernando dos Santos Ortega ; João Henrique Lopes ; Leandro José Raniero ; Luana Marotta Reis de Vasconcellos ; Marcos Jacobovitz ; Paulo Henrique Salles de Carvalho
• Assunto(s): Biomateriais Regeneração óssea guiada Bioimpressão tridimensional Eletrofiação Nanofibras Tecidos suporte
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioimpressão 3D | eletrofiação | Nanofibras poliméricas | Regeneração óssea guiada | scaffold bioativo | Sistema multifuncional | Biomateriais

Resumo

A periodontite é considerada uma das doenças bucais inflamatórias crônicas mais agressivas, afetando a integridade dos tecidos circunjacentes ao dente, moles e duros, o que, em casos graves de destruição, pode resultar na perda do mesmo. Originalmente, os princípios da regeneração tecidual/óssea guiada (RTG/ROG) foram seguidos para restaurar a arquitetura e a funcionalidade do sistema periodontal. Em essência, uma membrana oclusiva à base de polímero biocompatível é usada como uma barreira para evitar migração do tecido epitelial e conjuntivo para o local em regeneração. Desta forma, lenta migração de células progenitoras, localizadas no ligamento periodontal remanescente são capazes de recolonizar a área radicular e se diferenciam em novos tecidos periodontais, osso alveolar e nova inserção conjuntiva. O uso de membranas sintéticas ou derivadas de tecido (colágeno) com ou sem materiais de enxerto ósseo à base de fosfato de cálcio tem sido o tratamento usado. A membrana de barreira fornece estabilidade ao enxerto ósseo, evita a invasão dos tecidos moles no defeito, impede a migração de células não osteogênicas concorrentes, como fibroblastos, e acumula fatores de crescimento. Idealmente, essas membranas precisam exibir biocompatibilidade e um perfil de degradação adequado que não apenas corresponde à formação do novo tecido, porém, mais importante, permite a maturação suficiente do tecido antes da degradação da membrana. Além disso, essas membranas precisam apresentar algumas características como: (i) apresentar resistência mecânica inicial suficiente para permitir o manuseio e a implantação, (ii) resistir aos vários esforços mecânicos sofridos durante a cirurgia, mantendo sua integridade, (iii) suportar o processo de regeneração e reparo do tecido ósseo resistindo às forças de tração celular e forças de contração da ferida durante a cicatrização do tecido in vivo. Além disso, é necessário que essas membranas equilibrem cuidadosamente as propriedades biomecânicas com a cinética de degradação, isto é, degradem originando produtos atóxicos, sendo finalmente absorvidos pelo corpo ao mesmo tempo que o tecido é regenerado.Embora sejam conhecidos diferentes produtos para RTG/ROG disponíveis no mercado, estes apresentam sérias deficiências nos quesitos resistência mecânica e taxas de biodegradação. Com efeito, a função de barreira da membrana fica comprometida e perde a capacidade de impedir a migração de células do epitélio gengival. Nesse contexto, o desenvolvimento de uma membrana com uma melhor combinação de características mecânicas, de degradação e biológicas ainda se faz necessário para a RTG/ROG. Assim, o presente projeto de pesquisa objetiva desenvolver e caracterizar membranas para serem empregadas em estratégias de RTG/ROG. Nesse sentido, é proposta a produção de um sistema multifuncional semi-reabsorvível constituído por duas camadas produzidas por diferentes métodos e biocompósitos com propriedades distintas sendo uma camada externa (CE), produzida por eletrofiação e uma camada interna (CI) produzida por bioimpressão 3D. A associação dessas técnicas poderá possibilitar o desenvolvimento de uma membrana com propriedades distintas em cada face (bifuncional). (AU)