Biofabricação e Engenharia Tecidual aplicados no desenvolvimento de matrizes tridimensionais osteocondutivas e farmacológicas para a obtenção de implantes ósseos

• Processo: 23/11076-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Laís Pellizzer Gabriel
• Beneficiário: Laís Pellizzer Gabriel
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Assunto(s): Biomateriais Engenharia tecidual Fibras Membranas Polímeros Tecidos suporte
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomateriais | Engenharia de Tecidos | fibras | membranas | Polímeros | scaffolds | Biomateriais

Resumo

A biofabricação de ossos representa uma estratégia atrativa de obtenção de implantes quando comparada com as estratégias atuais, que utilizam enxertos alógenos ou autógenos devido à problemas relacionados à disponibilidade de doadores, sua compatibilidade, e riscos de doenças transmissão de doenças associadas. Essa estratégia permite o planejamento cirúrgico e a produção de implantes na forma de matrizes tridimensionais com estrutura complexa, não-homogênea, em multi-camadas, de forma similar ao osso nativo. Os implantes ósseos atuais são produzidos através de técnicas avançadas da Engenharia Tecidual (ET). Nessa técnica, matrizes biorreaborvíveis são utilizadas para suportar o crescimento celular em condições controladas, sendo implantadas nos pacientes com o objetivo de reparar o tecido danificado. Após certo tempo, as matrizes são biorreabsorvidas pelo organismo e substituídas por tecidos reparados. Uma das principais abordagens da bioimpressão é a utilização de biotintas poliméricas na forma de hidrogéis baseados principalmente em metacrilato de gelatina (GelMA) e células. Entretanto, hidrogéis apresentam baixa resistência mecânica. Aplicações ósseas, que requerem maior resistência mecânica, têm explorado a combinação de hidrogéis com polímeros sintéticos, a fim de obter implantes com resistência mecânica e compatibilidade celular. Além disso, uma estratégia interessante para mimetizar o tecido ósseo é o recobrimento dos implantes tridimensionais com membranas obtidas pela técnica da rotofiação contendo partículas de interesse. Dessa forma, esse projeto de pesquisa regular FAPESP almeja produzir implantes biorreabsorvíveis tridimensionais com propriedades osteocondutivas e de liberação controlada de fármaco. Para tal, serão produzidas matrizes poliméricas customizadas bioimpressas recobertas com membranas bioativas rotofiadas. A expectativa é explorar a interface membrana-matriz e as respostas biológicas para o reparo de tecidos ósseos. Após processamento, serão avaliadas as propriedades de liberação controlada de fármacos, as morfologias, porosidades, composição química, térmica, mecânica, e de degradação serão testadas. Também será feita a avaliação biológica in vitro quanto à viabilidade, proliferação, morfologia, diferenciação e imunocoloração celular. Todos os testes ocorrerão conforme norma ASTM F2150. Ao final do projeto espera-se ter o domínio quanto à produção de biotintas, ao processamento de matrizes bioimpressas e membranas bioativas e obtenção de implantes biorreabsorvíveis customizados para aplicações ósseas, resultando em tempos de reabilitação reduzidos, proporcionando aos pacientes maior qualidade de vida. Esse projeto será desenvolvido no Laboratório de Ciência e Tecnologia de Polímeros (LPol) da Faculdade de Ciências Aplicadas da UNICAMP, no qual a pesquisadora responsável é coordenadora, e fará uso do equipamento de rotofiação e da bioimpressora obtidos anteriormente nos projetos regular FAPESP #2017/13273-6 e #2020/07923-0, respectivamente. (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)

RODRIGUES, ISABELLA CAROLINE PEREIRA; PEREIRA, KARINA DANIELLE; LUCHESSI, AUGUSTO DUCATI; LOPES, EDER SOCRATES NAJAR; GABRIEL, LAIS PELLIZZER. Osteoconductive composite membranes produced by rotary jet spinning bioresorbable PLGA for bone regeneration. JOURNAL OF BIOMATERIALS SCIENCE-POLYMER EDITION, v. N/A, p. 14-pg., 2024-07-27. (20/07923-0, 20/14679-9, 23/11076-0)