Desenvolvimento de membranas compósitas para regeneração óssea guiada (ROG)

• Processo: 17/08198-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2018
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Daniel Navarro da Rocha
• Beneficiário: Daniel Navarro da Rocha
• Empresa: R-Crio Criogenia S/A
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Município: Campinas
• Pesquisadores associados: Cecília Buzatto Westin ; Rubens Lincoln Santana Blazutti Marçal
• Auxílio(s) vinculado(s): 18/18890-6 - Desenvolvimento de materiais biofuncionais para aplicação em medicina regenerativa, engenharia tecidual e terapia avançada de lesões ósseas, AP.PIPE
• Assunto(s): Biomateriais Regeneração óssea Materiais compósitos Membranas artificiais Biomembranas Membranas absorvíveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Regeneração óssea guiada | Biomateriais

Resumo

As membranas cirúrgicas comerciais são divididas em: não reabsorvíveis, reabsorvíveis de origem animal e reabsorvíveis de origem sintética. As membranas não reabsorvíveis exibem boa biocompatibilidade e auxiliam, significativamente, na regeneração óssea em estudos clínicos [10]. Entretanto, essas membranas rígidas necessitam de uma segunda cirurgia para removê-las, podendo resultar em deiscência dos tecidos moles, exposição e susceptibilidade a infecções. No caso das membranas reabsorvíveis de origem animal, uma desvantagem é a potencial transmissão viral, visto que as membranas comercialmente disponíveis são produzidas a partir de colágeno de origem animal, além de serem proteínas xenógenas, ou seja, diferente das proteínas encontradas no organismo. Devido a isso, algumas normas referentes às terapias com células (por exemplo, RDC9/2011) já sinalizam a substituição dos produtos de origem animal pelos sintéticos. Entretanto, o principal desafio na aplicação clínica dessas membranas é coincidir o tempo de reabsorção com o período de neoformação tecidual. Além dessas desvantagens, todas as categorias de membranas comerciais atuam somente como barreiras biológicas, não estimulando uma resposta celular específica que tem o intuito de acelerar ou reforçar a regeneração óssea. Os fosfatos de cálcio são conhecidos por sua excelente biocompatibilidade, osteocondutividade e bioatividade, demonstrando aumentar a atividade celular e a mineralização no interior do defeito ósseo [4]. Por isso, o objetivo deste trabalho é produzir membranas compósitas (polímeros/fostatos de cálcio) e avaliar suas propriedades mecânicas e físico-químicas. A combinação de membranas poliméricas com as propriedades bioativas dos fosfatos de cálcio irá liberar concentrações ideais dos produtos de dissolução iônica, à medida que as membranas são reabsorvidas na presença de células aderidas na sua superfície. Enquanto que as membranas poliméricas serão produzidas com base no método de Bellini e colaboradores [5], que apresentaram afinidade para adesão e crescimento celular; os fosfatos de cálcio serão sintetizados pelo método de precipitação em meio aquoso [6-8]. O controle de pH e temperatura durante a síntese tem o intuito de produzir as fases de fosfatos de cálcio: fosfato tricálcico e hidroxiapatita, que apresentam diferentes propriedades in vitro e in vivo [4]. O processamento adequado da membrana compósita irá resultar em uma relação ideal nas propriedades de dissolução e bioatividade, sem ocorrer a perda da estabilidade da barreira biológica.O projeto de pesquisa para o PIPE 1 propõe-se a comparar as propriedades mecânicas e físico-químicas relevantes das membranas compósitas com as membranas comercialmente disponíveis, buscando atender as necessidades relatadas por profissionais da área médica-odontológica e viabilizar o produto no mercado nacional, além de aumentar o acesso a esta tecnologia a população. Além disso, os ensaios in vitro são essenciais para antever os resultados dos ensaios in vivo, podendo prever a eficácia da técnica ROG ao avaliar a biocompatibilidade e a capacidade do material de induzir a diferenciação das células-tronco mesenquimais. A continuidade do projeto, FASE 2, dar-se-á pela associação célula-membrana que pode originar um novo conceito de terapia óssea, alternativa ao uso da proteína óssea morfogenética (BMPs). Imediatamente, após a enxertia do biomaterial, as células-tronco mesenquimais possuem um papel essencial na formação óssea devido à sua característica imunossupressora e capacidade de diferenciação, o que irá influenciar o processo de reparo ósseo e a qualidade de novo osso formado. (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)

BARBOSA, RAFAEL MAZA; DA ROCHA, DANIEL NAVARRO; DE SOUZA, RENATA FRANCIELLE BOMBALDI; SANTOS, JHEISON LOPES; FERREIRA, JOSE RICARDO M.; MORAES, ANGELA MARIA. Cell-Friendly Chitosan-Xanthan Gum Membranes Incorporating Hydroxyapatite Designed for Periodontal Tissue Regeneration. PHARMACEUTICS, v. 15, n. 2, p. 20-pg., 2023-02-01. (17/08198-5)

BUSS, LEONARDO FERNANDES; DE MARTIN, GUSTAVO SIGRIST; MARTINEZ, ELIZABETH FERREIRA; FILGUEIRAS, ISABELA AMANDA DE ABREU ARAUJO PORCARO; MAGNABOSCO, JOSE LUIZ; ALVES, BRUNO FRENHAN; ALMEIDA, BRUNO DE MACEDO; KOTAKA, TATIANA; TEIXEIRA, MARCELO LUCCHESI; FERREIRA, JOSE RICARDO MUNIZ; et al. Conditioned Media from Human Pulp Stem Cell Cultures Improve Bone Regeneration in Rat Calvarial Critical-Size Defects. JOURNAL OF FUNCTIONAL BIOMATERIALS, v. 14, n. 8, p. 12-pg., 2023-08-01. (18/18890-6, 17/08198-5)