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BONEInk: síntese e caracterização de quitosana reticulada com nanotubos de carbono modificados com peptídeos RGD e cristais de HA para potencial aplicação de bioimpressão de tecido ósseo

Processo: 19/09735-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
Vigência (Término): 31 de agosto de 2023
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Willian Fernando Zambuzzi
Beneficiário:João Paulo Ruiz Lucio de Lima Parra
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/22689-3 - Sinalização parácrina mediada por microvesículas e proteínas entre células ósseas e endoteliais durante o desenvolvimento e regeneração do tecido ósseo, AP.JP
Assunto(s):Nanotubos de carbono   Quitosana   Biotecnologia   Hidroxiapatita

Resumo

O aumento da expectativa de vida e concentrações populacionais urbanas têm trazido consequências sérias no tocante ao aumento de acidentes que envolvem o tecido ósseo, diretamente afetando a qualidade de vida destes pacientes e aumentando o gasto público com seu aleitamento. Assim, faz-se necessário o desenvolvimento de metodologias e ferramentas capazes de contribuir com esse cenário, onde a bioengenharia de tecidos reúne ingredientes importantes, onde nosso grupo tem trabalhado com o entendimento das respostas celulares a diferentes biomateriais. Neste cenário, propor um biomaterial com propriedades de osso autógeno ao paciente representa um passo importante a sua recuperação, diminuindo seu tempo em aleitamento e aliviando os gastos. Sem mais, esta atuação busca translacionar conhecimentos de pesquisa básica ao leito do paciente, o que é desfecho da bioengenharia de tecidos e medicina regenerativa. Aqui, celebramos a reunião de diferentes saberes na proposição de um constructo (BONEInk) com propriedades biológicas já preditas, potencialmente aplicados em bio-impressão 3D de biomateriais. A articulação da experiência desenvolvida em Botucatu-SP junto aos grupos Nacionais e Internacionais aqui proposto garantirá desenvolvimento de competências necessárias ao grupo, como é o caso das ferramentas de caracterização dos materiais e desempenho biológico de bioimpressões 3D. BONEInk será desenvolvido a partir de uma associação de uma matriz de quitosana reticulada com nanotubos de carbono, embebida com cristais de hidroxiapatita carbonatada e peptídeos RGD. Destacamos ainda que temos interesse em pleitear, oportunamente, a bolsa complementar BEPE, para estágio sanduiche nos Estados Unidos em duas etapas. A avaliação dos efeitos deste produto será comtemplada previamente em injúrias criticamente dimensionadas em calota de ratos. Embora a temática deste projeto fosse bastante explorada na literatura, nossa motivação é justamente conhecer aspectos celulares e moleculares que regem sua performance durante mecanismos de regeneração, além de propor protocolos prévios de síntese/combinações, como desfecho propor novas alternativas metodológicas à prática clínica, transferindo conhecimento e facilitando sua aplicação em injúrias do tecido ósseo, amparado por um repertório molecular que justifique sua escolha e desempenho, parâmetros extremamente necessários para interface com o setor produtivo. Por fim, pretendemos que esta nova rotina possa aglutinar informações de impacto em artigos científicos e patentes, além da aquisição de conhecimento acerca de metodologias correlatas, ainda não praticadas no Dep. Química e Bioquímica, IBB-UNESP, através de qualificação de recursos humanos. O projeto proposto usará financiamento adquirido pelo auxílio JP-FAPESP (2014/22689-3).Palavras-chave: Osso; Bioengenharia de tecidos; Medicina regenerativa; Biomateriais; Bioimpressão; Biotinta; Novas metodologias.