Superfícies bioativas obtidas a partir de filmes Langmuir-Blodgett e biominerais

• Processo: 17/08892-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de novembro de 2017 - 31 de outubro de 2019
• 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
• Pesquisadores associados: Pietro Ciancaglini
• Assunto(s): Osteoblastos Monocamadas de Langmuir Hidroxiapatita Físico-química de superfícies Superfícies bioativas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Filmes de Langmuir-Blodgett | hidroxiapatita | métodos biomiméticos | monocamadas de Langmuir | osteoblastos | Superfícies bioativas | Físico-Química de Superfícies

Resumo

O preparo de materiais nanoestruturados altamente ordenados, que ofereçam respostas especificas frente a um determinado estímulo é uma das aplicações da nanotecnologia. A habilidade de investigar substâncias em nível molecular desencadeou a busca por materiais com propriedades aprimoradas para uso em medicina. A aplicação destes materiais controlados molecularmente deu origem a um novo campo de estudo chamado nanobiotecnologia, que possui papel central nas áreas de diagnóstico de doenças, entrega controlada de drogas e materiais implantáveis. A química (composição), física (topografia e rugosidade), e termodinâmica (molhabilidade e energia livre) superficiais, tal como os efeitos toxicológicos ditam as aplicações específicas desses materiais. A interconexão entre estas propriedades direcionam suas respostas frente a diferentes estímulos externos. Neste contexto, distintas modificações superficiais podem originar materiais com diferentes propriedades biológicas e funcionalidades para uma aplicação final específica, baseado, por exemplo, em melhora de solubilidade em meio fisiológico.No caso especial de materiais implantáveis, as propriedades superficiais tornam-se ainda mais importantes, uma vez que o sucesso da aplicação baseia-se no contato interfacial implante-tecido hospedeiro. Nestes materiais o contato celular inicial nunca ocorre sobre uma superfície limpa mas sim com uma superfície condicionada por moléculas de água, íons e proteínas adsorvidas a partir do plasma sanguineo. A interação com moléculas de água, adsorção de proteínas e adesão celular são os primeiros eventos que ocorrem na interface tecido-implante. Esta superfície condicionada vai ditar o comportamento e adesão celular.Neste projeto, superfícies bioativas, ou seja, que sejam capaz de induzir a formação de hidroxiapatita em contato com meio fisiológico, serão sintetizadas e caracterizadas. Enfoque será dado às modificações superficiais de titânio (metal mais utilizado em reparos ósseos) com filmes Langmuir-Blodgett (LB) contendo lipídeos, esteróis e proteínas osteogênicas. Além disso, serão sintetizadas partículas de óxidos (TiO2, ZrO2) e biominerais (CaCO3 e fosfatos de cálcio-apatitas) com diferentes geometrias, modificadas estruturalmente por substituições de cátions ou ânions e superficialmente pela adsorção de proteínas osteogênicas. (AU)

Publicações científicas

(15)

(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)

TOVANI, CAMILA B.; OLIVEIRA, TAMIRES M.; GLOTER, ALEXANDRE; RAMOS, ANA P.. Sr2+-Substituted CaCO3 Nanorods: Impact on the Structure and Bioactivity. Crystal Growth & Design, v. 18, n. 5, p. 2932-2940, MAY 2018. (17/08892-9, 14/24249-0)

FAVARIN, B. Z.; BOLEAN, M.; RAMOS, A. P.; MAGRINI, A.; ROSATO, N.; MILLAN, J. L.; BOTTINI, M.; COSTA-FILHO, A. J.; CIANCAGLINI, P.. Lipid composition modulates ATP hydrolysis and calcium phosphate mineral propagation by TNAP-harboring proteoliposomes. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 691, SEP 30 2020. (17/08892-9, 14/00371-1, 18/12092-0, 15/06814-5)

NOGUEIRA, LUCAS F. B.; MANIGLIA, BIANCA C.; BLACIDO, DELIA R. T.; RAMOS, ANA P.. Organic-inorganic collagen/iota-carrageenan/hydroxyapatite hybrid membranes are bioactive materials for bone regeneration. Journal of Applied Polymer Science, v. 136, n. 39, OCT 15 2019. (15/21694-6, 17/08892-9, 16/25955-1)

CRUZ, M. A. E.; ZANATTA, M. B. T.; DA VEIGA, M. A. M. S.; CIANCAGLINI, P.; RAMOS, A. P.. Lipid-mediated growth of SrCO3/CaCO3 hybrid films as bioactive coatings for Ti surfaces. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 99, p. 762-769, JUN 2019. (17/08892-9, 16/21236-0, 15/08774-0)

TOVANI, CAMILA B.; OLIVEIRA, TAMIRES M.; SOARES, MARIANA P. R.; NASSIF, NADINE; FUKADA, SANDRA Y.; CIANCAGLINI, PIETRO; GLOTER, ALEXANDRE; RAMOS, ANA P.. Strontium Calcium Phosphate Nanotubes as Bioinspired Building Blocks for Bone Regeneration. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 12, n. 39, p. 43422-43434, SEP 30 2020. (17/08892-9, 14/24249-0, 16/21236-0)

CRUZ, MARCOS A. E.; FERREIRA, CLAUDIO R.; TOVANI, CAMILA B.; DE OLIVEIRA, FLAVIA A.; BOLEAN, MAYTE; CASELI, LUCIANO; MEBAREK, SAIDA; MILLAN, JOSE LUIS; BUCHET, RENE; BOTTINI, MASSIMO; et al. Phosphatidylserine controls calcium phosphate nucleation and growth on lipid monolayers: A physicochemical understanding of matrix vesicle-driven biomineralization. Journal of Structural Biology, v. 212, n. 2, NOV 1 2020. (14/24249-0, 17/08892-9, 17/20846-2)

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. (17/08892-9, 16/21236-0, 15/00345-3, 12/20946-3, 14/11941-3)

VESCHI, EKEVELINY AMABILE; BOLEAN, MAYTE; STRZELECKA-KILISZEK, AGNIESZKA; BANDOROWICZ-PIKULA, JOANNA; PIKULA, SLAWOMIR; GRANJON, THIERRY; MEBAREK, SAIDA; MAGNE, DAVID; RAMOS, ANA PAULA; ROSATO, NICOLA; et al. Localization of Annexin A6 in Matrix Vesicles During Physiological Mineralization. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 21, n. 4, FEB 2020. (17/08892-9, 14/00371-1, 15/06814-5)

CRUZ, M. A. E.; SOARES, M. P. R.; PAZIN, W.; ITO, A. S.; FUKADA, S. Y.; CIANCAGLINI, P.; RAMOS, A. P.. Interface-driven Sr-morin complexation at Langmuir monolayers for bioactive coating design. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 181, p. 856-863, SEP 1 2019. (15/08774-0, 17/08892-9, 16/21236-0)

SPER SIMAO, ANA MARIA; BOLEAN, MAYTE; FAVARIN, BRUNO ZOCCARATTO; VESCHI, EKEVELINY AMABILE; TOVANI, CAMILA BUSSOLA; RAMOS, ANA PAULA; BOTTINI, MASSIMO; BUCHET, RENE; MILLAN, JOSE LUIS; CIANCAGLINI, PIETRO. Lipid microenvironment affects the ability of proteoliposomes harboring TNAP to induce mineralization without nucleators. JOURNAL OF BONE AND MINERAL METABOLISM, v. 37, n. 4, p. 607-613, JUL 2019. (14/11941-3, 16/21236-0, 14/00371-1, 17/08892-9)

TOVANI, CAMILA BUSSOLA; GLOTER, ALEXANDRE; AZAIS, THIERRY; SELMANE, MOHAMED; RAMOS, ANA P.; NASSIF, NADINE. Formation of stable strontium-rich amorphous calcium phosphate: Possible effects on bone mineral. Acta Biomaterialia, v. 92, p. 315-324, JUL 1 2019. (17/24827-2, 17/08892-9, 14/24249-0)

CRUZ, MARCOS A. E.; TOVANI, CAMILA B.; FAVARIN, BRUNO Z.; SOARES, MARIANA P. R.; FUKADA, SANDRA Y.; CIANCAGLINI, PIETRO; RAMOS, ANA P.. Synthesis of Sr-morin complex and its in vitro response: decrease in osteoclast differentiation while sustaining osteoblast mineralization ability. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B, v. 7, n. 5, p. 823-829, FEB 7 2019. (15/09034-0, 17/08892-9, 14/24249-0, 16/21236-0, 15/08774-0)

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. (13/12615-0, 17/08892-9, 14/24249-0, 16/21236-0, 12/20946-3)

BOLEAN, MAYTE; IZZI, BENEDETTA; VAN KERCKHOVEN, SOETKIN; BOTTINI, MASSIMO; RAMOS, ANA PAULA; MILLAN, JOSE LUIS; HOYLAERTS, MARC F.; CIANCAGLINI, PIETRO. Matrix vesicle biomimetics harboring Annexin A5 and alkaline phosphatase bind to the native collagen matrix produced by mineralizing vascular smooth muscle cells. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS, v. 1864, n. 8, AUG 2020. (17/08892-9, 14/00371-1, 15/06814-5)

DERRADI, R.; BOLEAN, M.; SIMAO, A. M. S.; CASELI, L.; MILLAN, J. L.; BOTTINI, M.; CIANCAGLINI, P.; RAMOS, A. P.. Cholesterol Regulates the Incorporation and Catalytic Activity of Tissue-Nonspecific Alkaline Phosphatase in DPPC Monolayers. Langmuir, v. 35, n. 47, p. 15232-15241, NOV 26 2019. (17/08892-9, 15/03594-4, 14/11941-3, 16/21236-0)