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Estudo do crescimento de fosfatos e carbonatos de cálcio sobre matrizes orgânicas depositadas sobre suportes metálicos: obtenção de biomateriais osteoindutores

Processo: 12/20946-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2013 - 30 de abril de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Ana Paula Ramos
Beneficiário:Ana Paula Ramos
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Pesq. associados:Pietro Ciancaglini
Bolsa(s) vinculada(s):13/21935-8 - Estudo do crescimento de biominerais na interface líquido/ar utilizando-se microscopia óptica de fluorescência, BP.TT
Assunto(s):Biomineralização  Superfície física  Filmes finos  Fosfatos de cálcio  Carbonato de cálcio  Técnica de automontagem  Técnica de Langmuir-Blodgett 

Resumo

Biomineralização é o nome dado ao processo de formação de minerais em organismos vivos. Este processo dá origem a sistemas complexos como ossos, dentes e pérolas, nos quais matrizes orgânicas formadas por macromoléculas como lipídeos e proteínas estão ligadas química e/ou fisicamente aos minerais, sendo responsáveis por modificações na supersaturação local de íons que dão origem à sua nucleação e subsequente crescimento. Neste projeto, matrizes orgânicas formadas por proteínas e fosfolipídeos por meio da técnica Langmuir-Blodgett (LB) e polieletrólitos por meio da técnica de automontagem Layer-by-Layer (LbL) serão depositadas sobre suportes metálicos, preferencialmente titânio e aço-inox 316L. Estas matrizes serão utilizadas para crescimento de fosfatos e carbonatos de cálcio, a partir da exposição dos suportes metálicos contendo as matrizes em atmosfera CO2(g) e a soluções que simulem a concentração de íons no fluido corpóreo, dando origem a sistemas biomiméticos. A composição das matrizes orgânicas, tal como sua densidade superficial de cargas, será avaliada em interconexão com o tipo de biomineral formado sobre as mesmas. Após a completa caracterização dos filmes utilizando-se técnicas microscópicas, como as microscopias eletrônica de varredura e de fluorescência, espectroscópicas, como espectroscopia vibracional, superficiais, como potencial zeta e energia superficial (obtida a partir de medidas de ângulo de contato), estruturais como difração de raios-X, dentes outras, testes de viabilidade celular auxiliarão na seleção das melhores superfícies a serem utilizadas no estudo do crescimento de células osteoblásticas. Espera-se ao final do projeto a obtenção de novos materiais híbridos que acelerem processos de proliferação de osteoblastos, ou seja, osteoindução, aptos a serem aplicados in vivo, potencialmente patenteáveis. (AU)

Publicações científicas (12)
(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)
ANDRADE, MARCO A. R.; DERRADI, RAFAEL; SIMAO, ANA M. S.; MILLAN, JOSE LUIS; RAMOS, ANA P.; CIANCAGLINI, PIETRO; BOLEAN, MAYTE. Is alkaline phosphatase biomimeticaly immobilized on titanium able to propagate the biomineralization process?. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 663, p. 192-198, MAR 15 2019. Citações Web of Science: 1.
TOVANI, C. B.; FARIA, A. N.; CIANCAGLINI, P.; RAMOS, A. P. Collagen-supported CaCO3 cylindrical particles enhance Ti bioactivity. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 358, p. 858-864, JAN 25 2019. Citações Web of Science: 1.
CRUZ, MARCOS A. E.; DE SOUZA, RAFAEL MAGLIA; DIAS, LUIS GUSTAVO; RAMOS, ANA PAULA. Counterion-mediated Ca2+ accumulation on cationic Langmuir-Blodgett films as template for CaCO3 growth. Thin Solid Films, v. 638, p. 433-440, SEP 30 2017. Citações Web of Science: 3.
RUIZ, GILIA C. M.; CRUZ, MARCOS A. E.; FARIA, AMANDA N.; ZANCANELA, DANIELA C.; CIANCAGLINI, PIETRO; RAMOS, ANA P. Biomimetic collagen/phospholipid coatings improve formation of hydroxyapatite nanoparticles on titanium. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 77, p. 102-110, AUG 1 2017. Citações Web of Science: 10.
FAVARIN, B. Z.; ANDRADE, M. A. R.; BOLEAN, M.; SIMAO, A. M. S.; RAMOS, A. P.; HOYLAERTS, M. F.; MILLAN, J. L.; CIANCAGLINI, P. Effect of the presence of cholesterol in the interfacial microenvironment on the modulation of the alkaline phosphatase activity during in vitro mineralization. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 155, p. 466-476, JUL 1 2017. Citações Web of Science: 8.
ANDRADE, MARCO A. R.; FAVARIN, BRUNO; DERRADI, RAFAEL; BOLEAN, MAYTE; SIMAO, ANA MARIA S.; MILLAN, JOSE LUIS; CIANCAGLINI, PIETRO; RAMOS, ANA P. Pendant-drop method coupled to ultraviolet-visible spectroscopy: A useful tool to investigate interfacial phenomena. COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, v. 504, p. 305-311, SEP 5 2016. Citações Web of Science: 3.
CRUZ, MARCOS ANTONIO E.; RAMOS, ANA P. Bioactive CaCO3/poly(acrylic acid)/chitosan hybrid coatings deposited on titanium. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 294, p. 145-152, MAY 25 2016. Citações Web of Science: 6.
CRUZ, MARCOS ANTONIO E.; RUIZ, GILIA C. M.; FARIA, AMANDA N.; ZANCANELA, DANIELA C.; PEREIRA, LOURIVALDO S.; CIANCAGLINI, PIETRO; RAMOS, ANA P. Calcium carbonate hybrid coating promotes the formation of biomimetic hydroxyapatite on titanium surfaces. Applied Surface Science, v. 370, p. 459-468, MAY 1 2016. Citações Web of Science: 21.
PARRA, GUSTAVO G.; BORISSEVITCH, GALINA; BORISSEVITCH, IOURI; RAMOS, ANA P. Quantum dot effects upon the interaction between porphyrins and phospholipids in cell membrane models. EUROPEAN BIOPHYSICS JOURNAL WITH BIOPHYSICS LETTERS, v. 45, n. 3, p. 219-227, APR 2016. Citações Web of Science: 2.
NOGUEIRA, LUCAS F. B.; MANIGLIA, BIANCA C.; PEREIRA, LOURIVALDO S.; TAPIA-BLACIDO, DELIA R.; RAMOS, ANA P. Formation of carrageenan-CaCO3 bioactive membranes. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 58, p. 1-6, JAN 1 2016. Citações Web of Science: 8.
TOVANI, C. B.; ZANCANELA, D. C.; FARIA, A. N.; CIANCAGLINI, P.; RAMOS, A. P. Bio-inspired synthesis of hybrid tube-like structures based on CaCO3 and type I-collagen. RSC ADVANCES, v. 6, n. 93, p. 90509-90515, 2016. Citações Web of Science: 7.
DE SOUZA, ISRAEL D.; CRUZ, MARCOS A. E.; DE FARIA, AMANDA N.; ZANCANELA, DANIELA C.; SIMAO, ANA M. S.; CIANCAGLINI, PIETRO; RAMOS, ANA P. Formation of carbonated hydroxyapatite films on metallic surfaces using dihexadecyl phosphate-LB film as template. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 118, p. 31-40, JUN 1 2014. Citações Web of Science: 20.

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