Avaliação da atividade osteogênica in vitro de scaffolds biocerâmicos de alumina/zircônia recobertos com ácido hialurônico e hidroxiapatita

• Processo: 24/02229-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de julho de 2024 - 30 de junho de 2026
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Convênio/Acordo: CNPq
• Pesquisador responsável: Rosemary Aparecida de Carvalho
• Beneficiário: Rosemary Aparecida de Carvalho
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/10604-0 - Desenvolvimento de scaffolds cerâmicos para aplicação na engenharia tecidual, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/15721-0 - Avaliação da atividade osteogênica in vitro de scaffolds biocerâmicos de alumina/zircônia recobertos com ácido hialurônico e hidroxiapatita, BP.JD
• Assunto(s): Alumina Biocerâmicas Osteogênese Tecidos suporte Zircônia Engenharia tecidual
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alumina | Biocerâmicas | osteogênese | scaffolds | Testes De Segurança | zirconia | Engenharia de tecidos

Resumo

A engenharia de tecidos e medicina regenerativa despontou, sobretudo nas últimas três décadas, como um campo de trabalho multidisciplinar e de grande interesse para o desenvolvimento de novas tecnologias que visem a substituição ou auxílio na regeneração de tecidos danificados ou lesionados. As tecnologias aplicadas de diversas combinações para criar estruturas que mimetizem os tecidos. Por mais que determinados tecidos animais, como ossos, cartilagens, nervos, pele e músculos, possuam capacidade de regeneração e boa recuperação de suas funções originais, muitas condições médicas requerem intervenções. Nesse contexto, os scaffolds são estruturas que se destacam dentro da medicina regenerativa para regeneração óssea e, por proporcionarem um ambiente tridimensional com a função de mimetizar o microambiente tecidual natural, possuem inúmeras vantagens, tais como: suporte físico e mecânico às células atuantes no processo de regeneração; criação de sistemas de entrega; criação de microambiente osteoindutor; incorporação de moléculas osteoindutoras; possibilidade de implantes. Ademais, é importante que materiais utilizados no campo da engenharia de tecidos sejam biocompatíveis, não sejam imunogênicos ou citotóxicos e apresentem boa interação com células. Materiais cerâmicos constituem um dos tipos de alternativas viáveis para a produção de scaffolds, principalmente devido à alta porosidade e grande versatilidade, tanto em relação à composição quanto aos métodos de fabricação. A partir de biocerâmicas de alumina (Al2O3), zircônia (ZrO2) e a combinação de ambas (Al2O3/ ZrO2) é possível a fabricação de biomateriais com boas propriedades mecânicas, alta estabilidade química e biocompatibilidade, em comparação a outros materiais. Por serem classificadas entre cerâmicas bioinertes, são rígidas e podem ser utilizadas com vantagens em próteses e implantes. A fim de proporcionar um microambiente mais favorável à osteogênese, recobrimentos superficiais de scaffolds biocerâmicos com materiais bioativos podem estimular respostas celulares mais efetivas. O ácido hialurônico (AH) é uma biomolécula biocompatível, biodegradável, bioreabsorvível e atóxica, naturalmente presente em diversos tecidos vivos, bem estabelecida clinicamente, e abundante na matriz extracelular (MEC). Suas propriedades físico-químicas são notáveis, devido a sua natureza hidrofílica, viscoelasticidade, adesividade e possiblidade de combinação com outros componentes. A estrutura do AH permite a interação com receptores que atuam na adesão celular, com destaque para o receptor transmembrana CD44, expresso por células tronco mesenquimais (CTM), osteoblastos e osteócitos. A combinação hidrogéis injetáveis de AH combinados a hidroxiapatita (HAP) também têm demonstrado excelentes propriedades osteogênicas in vitro e in vivo, que tornam o AH uma alternativa para a formação óssea ectópica. A estrutura química do AH também possibilita uma interação estável e duradoura com materiais cerâmicos em presença de água, devido à formação de ligações de hidrogênio. Desta forma, as propriedades físicas de scaffolds Al2O3/ZrO2 podem ser aprimoradas por meio do recobrimento superficial com AH e HAP, com a criação de um novo produto de potencial uso em regeneração óssea. (AU)