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Influência de íons Sr na biomineralização de hidroxiapatita usando estruturas hierárquicas autoorganizadas de peptídeos anfifílicos biomiméticos ao colágeno

Processo: 16/19677-9
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Vigência (Início): 20 de janeiro de 2017
Vigência (Término): 19 de julho de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Ana Paula Ramos
Beneficiário:Marcos Antonio Eufrásio Cruz
Supervisor no Exterior: Seung-Wuk Lee
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of California, Berkeley (UC Berkeley), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:15/08774-0 - Modificação de superfícies de Ti com filmes híbridos Langmuir-Blodgett contendo biominerais e ranelato de estrôncio para liberação controlada de Sr2+, BP.MS
Assunto(s):Química de interfaces   Hidroxiapatita   Estrôncio   Colágeno   Biomineralização

Resumo

O crescente interesse no uso de estrôncio (Sr2+) na engenharia de tecidos é devido aos seus efeitos notáveis no tratamento da osteoporose. Nesse sentido, diferentes biomateriais tem sido desenvolvidos de modo a criar sistemas que promovam a liberação controlada de Sr2+ visando estimular efeitos positivos no metabolismo ósseo. Todavia, o efeito específico desse cátion na estrutura óssea tem sido pouco explorado, uma vez que a maioria das pesquisas é focada no efeito clínico e biológico da administração de Sr2+. Então, faz-se necessário entender os efeitos da incorporação de Sr2+ na estrutura da hidroxiapatita (HAp), uma vez que esse mineral é o principal componente inorgânico do tecido ósseo. Nesse projeto, propomos o uso de estruturas hierárquicas autoorganizadas de peptídeos (CLPA, do inglês collagen-like peptides amphiphiles) que mimetizam a estrutura do colágeno (a principal proteína encontrada em tecidos mineralizados) como modelo para a interface da matriz orgânica-inorgânica do tecido ósseo, avaliando o efeito da adição de Sr2+ na biomineralização de HAp. A autoorganização de CLPA é uma técnica pioneira desenvolvida pelo grupo do Prof. Seung-Wuk que permite a criação de estruturas hierárquicas com alto grau de organização mimetizando a estrutura do tecido ósseo. Esse projeto será a primeira tentativa de investigar a incorporação de Sr2+ na estrutura do tecido ósseo a nível molecular. Para isso, matrizes autoorganizadas de CLPA serão mineralizadas utilizando-se soluções precursoras de HAp contendo diferentes concentrações de Sr2+ de modo a investigar o efeito da incorporação desse cátion. Diferentes técnicas serão utilizadas para caracterização da matriz mineralizada de modo a obter informação relacionadas a estrutura, composição e morfologia dos cristais formados, resistência mecânica e estabilidade das matrizes mineralizadas. Ao final do projeto, espera-se entender o efeito da matriz mimética de colágeno na incorporação de Sr2+ na estrutura da HAp, permitindo obter avanços na área de biomineralização química e desenvolvimento de novos biomateriais contendo Sr2+.