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Polímeros sintéticos aplicados a biomateriais

Processo: 05/02855-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de março de 2006 - 28 de fevereiro de 2011
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
Pesquisador responsável:Luiz Henrique Catalani
Beneficiário:Luiz Henrique Catalani
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesq. associados:Ana Campa ; Antônio Jedson Caldeira Brant ; Guilhermino José Macêdo Fechine ; Janaina Aline Galvao Barros ; Reginaldo Faichel da Silva ; Romeu Casarano ; Vânia Aparecida Blasques Bueno Silva
Bolsa(s) vinculada(s):11/01164-1 - Estudo da degradação de poliésteres contendo dianidroexitóis obtidos via síntese enzimática, BP.IC
10/14720-7 - Produção de nanofibras alinhadas de polímeros biodegradáveis para crescimento e regeneração de células neuronais, BP.MS
08/07960-1 - Estudo da imobilização de biomacromoléculas em nanofibras de poliésteres, BP.MS
08/06445-6 - Novos poliésteres biodegradáveis via síntese enzimática: uso de monômeros derivados de fontes renováveis, BP.PD
Assunto(s):Biomateriais poliméricos  Materiais nanoestruturados  Polímeros sintéticos  Eletrofiação 

Resumo

Nosso grupo tem investido no desenvolvimento de tecnologias de produção de hidrogéis que sejam de baixo custo, de fácil acesso e que produzam géis atóxicos, destinados à produção de curativos e outras aplicações como biomateriais. Como conseqüência destes estudos, duas patentes foram recentemente depositadas com este fim. Temos investido, também, em outras áreas de polímeros sintéticos com vistas a sua aplicação como biomateriais. Além disso, o pesquisador principal deste projeto (LHC) adquiriu conhecimento especializado na técnica de eletro fiação e produção de poliésteres derivados de dehidroalditóis, entre 06/2004 e 07/2005 em período sabatical no Medical Device Concept Laboratory do New Jersey Institute of Technology. A tecnologia de produção de hidrogéis de PVP por nós desenvolvida permite visualizar novas aplicações deste material. Uma vez que permite a formação quase instantânea do gel, estamos propondo sua aplicação como curativos moldáveis, sem forma pré-estabelecida, e que possam atuar como dispositivos de liberação de fármacos, como antibacterianos e antifúngicos. Isto abre oportunidade para exploração de outros curativos inteligentes, combinados com ação enzimática. Neste caso, a produção de géis de alta porosidade é necessária e propomos a utilização de eletrofiação para geração de membranas tramadas na forma de não-tecido (do inglês mat). A reticulação pós-fiação destes mats deverá gerar um hidrogel firme de alta porosidade, capaz de carregar atividade enzimática. Alternativamente, outros tipos de fármacos de alto peso molecular poderão ser integrados a estas membranas. Pretendemos utilizar ainda estas tecnologias na produção de materiais micro e nanoestruturados. Partículas nanométricas podem ser obtidas utilizando vários tipos de matrizes. Neste projeto, utilizaremos vesículas e micelas reversas como sistemas formatadores. A reticulação do gel imobilizado no compartimento aquoso interno será realizada através da reação de Fenton. Paralelamente desenvolveremos hidrogéis de estrutura micrométrica e submicrométrica estampados em matrizes inertes através da fotoreticulação de filmes de PVP utilizando técnica de fotolitografia no UV, definindo as condições de contorno e limites de resolução de impressão. Na área da aplicação de poliésteres, temos interesse em dois campos relacionados ao desenvolvimento de implantes: 1) poliésteres biodegradáveis ou bioabsorvíveis e (ii) modificação de (superfície e) poliésteres de alta performance (PET, PTT e PBT). No primeiro caso, o foco é a modificação do sistema do poli (ácido láctico) pela copolimerização com dehidroalditóis e diácidos, monômeros oriundos de biomassa. Testes iniciais em nosso grupo indicam que estes materiais apresentam propriedades físicas e químicas que apontam alta cinética de biodegradação, este tipo de propriedade tem grande apelo em aplicações onde a projeção do tempo de ida do implante deva ser criticamente controlada. Adicionalmente, nosso interesse na área de poliésteres de alta performance tem sido na sua utilização como matrizes de crescimento celular e enxertos. Nestes casos, as propriedades de superfície do material devem ser controladas de forma a garantir uma biocompatibilidade e durabilidade. Uma vez que as propostas de produção de materiais acima definidas são em sua maioria inéditas e integrarão dispositivos biomédicos, sua interação com células ativas do sangue são testes indispensáveis para avaliar sua viabilidade como biomateriais. Contando com a expertise do Grupo de Ativação de Macrófagos (AC co-signatário), pretendemos estudar os eventos resultantes da interação dos materiais produzidos com células do sangue, tais como monócitos e neutrófilos, principalmente no que se refere à aderência, diferenciação e sinalização celular. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Pesquisador do IQ-USP desenvolve polímero a partir do milho 

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)
NAVES, ALLINY F.; FERNANDES, HENRIQUE T. C.; IMMICH, ANA P. S.; CATALANI, LUIZ H. Enzymatic syntheses of unsaturated polyesters based on isosorbide and isomannide. JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY, v. 51, n. 18, p. 3881-3891, SEP 15 2013. Citações Web of Science: 23.
JUAIS, DANIELLE; NAVES, ALLINY F.; LI, CHONG; GROSS, RICHARD A.; CATALANI, LUIZ H. Isosorbide Polyesters from Enzymatic Catalysis. MACROMOLECULES, v. 43, n. 24, p. 10315-10319, DEC 28 2010. Citações Web of Science: 52.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.
Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

MEMBRANA DE HIDROGEL E CURATIVO INTELIGENTE PI0902080-2 - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) ; Universidade de São Paulo (USP) . Henrique Eisi Toma; Koiti Araki; Luíz Henrique Catalani; Renata Fogaça da Silva; Vitor de Moraes Zamarion - 16 de fevereiro de 2009

PROCESSO DE OBTENÇÃO DE POLIÉSTERES POR CATÁLISE ENZIMÁTICA, POLIÉSTERES BIODEGRADÁVEIS E SEUS USOS PI1001309-1 - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) ; Universidade de São Paulo (USP) . Luiz Henrique Catalani; Danielle Juais; Alliny Ferreira Naves; Richard A. Gross - 15 de abril de 2010

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