Associação de proteínas osteogênicas a biominerais e óxidos metálicos dopados com terras-raras: interação com sistemas modelo de membrana

• Processo: 14/24249-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2015
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Ana Paula Ramos
• Beneficiário: Camila Bussola Tovani
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/24827-2 - Explorando o efeito sinergístico entre colágeno e Sr2+ na mineralização óssea, BE.EP.DD
• Assunto(s): Óxidos metálicos Terras raras Nanopartículas Biomineralização Osteogênese Biomateriais Monocamadas de Langmuir
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biominerais | monocamadas de Langmuir | Nanopartículas | osteogênese | óxidos metálicos | Físico-Química de Superfícies

Resumo

Nos últimos anos, o desenvolvimento dos biomateriais com a finalidade de regeneração/reparo ósseo, tem se dado no sentido de aprimorar não só suas propriedades mecânicas, mas também aquelas que se relacionam à integração dos implantes ao organismo. Como consequência, os esforços vão além de mimetizar a composição química dos tecidos naturais pretendendo-se, também, a obtenção de materiais que se assemelhem estruturalmente a estes. Desta maneira, este projeto de pesquisa tem por objetivo a síntese de materiais bioativos e osteoindutores baseados em nanopartículas de fosfatos e carbonatos de cálcio e estrôncio, bem como dos óxidos de zinco, titânio e zircônio, associando-se morfologia, estrutura e composição química à sua resposta biológica. Além disso, proteínas osteogênicas serão inseridas tanto na superfície das partículas quanto na matriz de formação dos biominerais com o intuito de melhorar sua resposta biológica. As partículas serão sintetizadas utilizando-se membranas de policarbonato como molde ou por métodos hidro(solvo)termais. Após a caracterização de suas propriedades estruturais e espectroscópicas e de suas propriedades de superfície por diferentes metodologias, a bioatividade das partículas será avaliada por meio de exposição na forma de dispersões coloidais ao SBF (simulated body fluid). Também serão realizados testes de viabilidade de células osteoblásticas em presença dos sólidos sintetizados. A influência das propriedades superficiais das partículas contendo ou não as proteínas interfaciais será avaliada utilizando-se sistemas modelo de membrana, tais como monocamadas de Langmuir e filmes Langmuir-Blodgett. Íons terras-raras utilizados incorporados às partículas serão utilizados como sondas estruturais, além de viabilizarem estudos de incorporação nos sistemas modelo utilizando-se técnicas espectroscópicas. Dessa forma, espera-se, com este projeto, a investigação de processos de biomineralização para a obtenção de novos biomateriais que atuem como aceleradores da proliferação de células ósseas e marcadores biológicos por meio do sinergismo entre suas propriedades biológicas e ópticas. (AU)

Publicações científicas

(8)

(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, 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. (13/12615-0, 12/20946-3, 14/24249-0)

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)

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)

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.; 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)

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)

TOVANI, CAMILA B.; FERREIRA, CLAUDIO R.; SIMAO, ANA MARIA S.; BOLEAN, MAYTE; COPPETA, LUCA; ROSATO, NICOLA; BOTTINI, MASSIMO; CIANCAGLINI, PIETRO; RAMOS, ANA PAULA. Characterization of the in Vitro Osteogenic Response to Submicron TiO(2 )Particles of Varying Structure and Crystallinity. ACS OMEGA, v. 5, n. 27, p. 16491-16501, JUL 14 2020. (14/24249-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

TOVANI, Camila Bussola. Desenvolvimento de modelos biomiméticos para investigação do papel do estrôncio na mineralização óssea. 2020. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (PCARP/BC) Ribeirão Preto.