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Copolímeros anfifílicos em bloco:síntese, caracterização e aplicação em biomateriais

Processo: 12/24821-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Data de Início da vigência: 01 de maio de 2013
Data de Término da vigência: 02 de fevereiro de 2017
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Maria Isabel Felisberti
Beneficiário:Lívia Mesquita Dias Loiola
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:10/17804-7 - Compósitos poliméricos, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):14/24383-9 - Copolímeros em bloco baseados em polifosfoésteres e poli(ácido L-lático) para aplicações biomédicas, BE.EP.DD
Assunto(s):Biomateriais   Copolímeros   Hidroxiapatita
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:arcabouço polimérico | Biomaterial | copolímero anfifílico | Copolímero em Bloco | nanocompósito | nanohidroxiapatita | Polímeros

Resumo

Este trabalho tem como objetivo a síntese, a caracterização e a aplicação de copolímeros anfifílicos triblocos e pentablocos, baseados em poli(L-lactídeo) (PLLA) e em poliéteres de óxido de etileno e óxido de propileno, PEO, PEO-b-PPO-b-PEO, PPO-b-PEO-b-PPO e PEO-ran-PPO, como biomateriais na forma de nanocompósitos e de arcabouços carreadores de fármacos. Os copolímeros foram sintetizados via polimerização por abertura de anel do L,L-lactídeo, utilizando-se poliéteres com distintas composições e arquiteturas como macroiniciadores. Estes copolímeros combinam as características antagônicas de seus blocos, como hidrofilicidade/hidrofobicidade e flexibilidade/rigidez. Além disso, os blocos das pontas de cadeia dos copolímeros, constituídos por PLLA, cristalizam e impedem a cristalização dos blocos poliéteres centrais. A hidrofilicidade dos copolímeros, avaliada em ensaios de intumescimento e molhabilidade em água, apresenta uma estreita relação com o teor de PEO nos materiais, podendo ser modulada por ambos: arquitetura e composição dos copolímeros. Ensaios de citotoxicidade revelaram a adesão e a proliferação celular sobre a superfície de filmes dos copolímeros.Valendo-se da natureza anfifílica desses copolímeros, nanocompósitos foram preparados pela dispersão de nanohidroxiapatita, uma carga hidrofílica. A dispersão da carga foi realizada em suspensão de benzeno, seguida de liofilização e termomoldagem por injeção em corpos de prova cilíndricos e retangulares. A fase hidrofílica dos copolímeros contribuiu de forma efetiva para a dispersão uniforme e para a adesão da carga à matriz polimérica. As propriedades mecânicas dos nanocompósitos foram determinadas por dois efeitos antagônicos associados à introdução de uma carga rígida de reforço e à diminuição do grau de cristalinidade, resultando em ligeiro aumento do módulo e da dureza.Por fim, arcabouços poliméricos anfifílicos foram eletrofiados na presença e na ausência de fármacos modelos hidrofílico e hidrofóbico. A natureza anfifílica dos copolímeros capacitou-os a encapsular ambos os fármacos, porém a eficiência de encapsulamento e o mecanismo de liberação dos fármacos em meio aquoso e a pH 7,4 mostraram-se dependentes principalmente da afinidade copolímero/fármaco. Os copolímeros, assim como seus nanocompósitos com nanohidroxiapatita e arcabouços carreadores de fármaco, apresentam potencial para aplicação como biomateriais, cujas propriedades podem ser amplamente moduladas para uma determinada aplicação.

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Publicações científicas (7)
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LOIOLA, LIVIA M. D.; DE FARIAS, MARCELO A.; PORTUGAL, RODRIGO V.; FELISBERTI, MARIA I.. . JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY, v. 56, n. 19, p. 2203-2213, . (10/17804-7, 12/24821-0, 15/25406-5)
LOIOLA, LIVIA M. D.; CORTEZ TORNELLO, PABLO R.; ABRAHAM, GUSTAVO A.; FELISBERTI, MARIA I.. . RSC ADVANCES, v. 7, n. 1, p. 161-172, . (10/17804-7, 15/25406-5, 12/24821-0)
LOIOLA, LIVIA M. D.; FASCE, LAURA A.; DA SILVA, LAURA C. E.; GONCALVES, MARIA C.; FRONTINI, PATRICIA M.; FELISBERTI, MARIA I.. . Journal of Applied Polymer Science, v. 133, n. 44, p. 12-pg., . (10/17804-7, 12/24821-0)
LOIOLA, LIVIA M. D.; MAS, BRUNA A.; DUEK, ELIANA A. R.; FELISBERTI, MARIA I.. Amphiphilic multiblock copolymers of PLLA, PEO and PPO blocks: Synthesis, properties and cell affinity. EUROPEAN POLYMER JOURNAL, v. 68, n. SI, p. 618-629, . (10/17804-7, 12/24821-0)
LOIOLA, LIVIA M. D.; FASCE, LAURA A.; DA SILVA, LAURA C. E.; GONCALVES, MARIA C.; FRONTINI, PATRICIA M.; FELISBERTI, MARIA I.. Thermal and mechanical properties of nanocomposites based on a PLLA-b-PEO-b-PLLA triblock copolymer and nanohydroxyapatite. Journal of Applied Polymer Science, v. 133, n. 44, . (10/17804-7, 12/24821-0)
LOIOLA, LIVIA M. D.; MAS, BRUNA A.; DUEK, ELIANA A. R.; FELISBERTI, MARIA I.. . EUROPEAN POLYMER JOURNAL, v. 68, p. 12-pg., . (10/17804-7, 12/24821-0)
DE ALMEIDA, PAULA; DIAS LOIOLA, LIVIA MESQUITA; PETZHOLD, CESAR LIBERATO; FELISBERTI, MARIA ISABEL. . MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS, v. 218, n. 4, . (10/17804-7, 16/03394-8, 15/25406-5, 13/09277-5, 12/24821-0)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
LOIOLA, Lívia Mesquita Dias. Copolímeros anfifílicos em bloco: síntese, caracterização e aplicação em biomateriais. 2017. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química Campinas, SP.