Nanotopografia e propriedades nanomecânicas de scaffolds de quitosana nanoestruturados e de células aderidas sobre os mesmos

• Processo: 20/05632-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Denise Freitas Siqueira Petri
• Beneficiário: Rafael Leonardo Cruz Gomes da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/13492-2 - Arcabouços sintéticos e naturais aplicados à medicina regenerativa, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/13925-9 - Topografia e propriedades nanomecânicas de scaffolds de quitosana nanoestruturados, BE.EP.DR
• Assunto(s): Nanotopografia Tecidos suporte Quitosana Fibroblastos Metilmetacrilato Etilenoglicol dimetacrilato Microscopia de força atômica Mecanotransdução celular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: emulsões | fibroblastos | mecanotransdução | microscopia de força atomica | propriedades nanomecânicas | quitosana | Físico-química de interfaces

Resumo

Quitosana é um polissacarídeo largamente utilizado como arcabouço (scaffold) para adesão e proliferação celular. Entretanto, não está muito claro como a nanotopografia e as propriedades nanomecânicas dos scaffolds afetam o comportamento celular. Nanoimpressão, eletrofiação, ablação a laser são técnicas comumente aplicadas para nano-estruturação de scaffolds. Todavia, elas requerem instrumentação específica e há limitação da área a ser nanoestruturada. Este projeto propõe uma metodologia simples para a produção de scaffolds de quitosana com nanotopografias e propriedades nanomecânicas controladas para posterior avaliação dos processos de adesão, migração e proliferação de fibroblastos (células modelo). A criação de domínios sobre a superfície de quitosana reticulada com vanilina acontecerá em uma única etapa, através da evaporação ou polimerização das gotículas hidrofóbicas emulsificadas e com tamanho controlado. Domínios de n-hexano são potenciais candidatos para a produção de cavidades nanométricas na superfície da quitosana por evaporação, ao passo que domínios do monômero de metacrilato de metila (MMA) puro ou em misturas com etileno glicol dimetacrilato (EGDMA) serão polimerizados para produção de protuberâncias com diferentes propriedades mecânicas. Os scaffolds nanoestruturados produzidos serão avaliados qualitativamente (tamanho, morfologia, reprodutibilidade de estruturas) e quantitavamente (grau de intumescimento, topografia e propriedades mecânicas). Técnicas baseadas em microscopia de força atômica (AFM) serão aplicadas para determinar a topografia e propriedades mecânicas. Posteriormente, o efeito das diferentes topografias e propriedades mecânicas de superfície dos scaffolds será avaliado qualitativamente em processos de mecanotransdução (adesão, migração e proliferação) de fibroblastos in vitro, bem como nas propriedades biomecânicas das células aderidas. (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)

ALAVARSE, ALEX CARVALHO; FRACHINI, EMILLI CAROLINE GARCIA; DA SILVA, RAFAEL LEONARDO CRUZ GOMES; LIMA, VITORIA HASHIMOTO; SHAVANDI, AMIN; PETRI, DENISE FREITAS SIQUEIRA. Crosslinkers for polysaccharides and proteins: Synthesis conditions, mechanisms, and crosslinking efficiency, a review. International Journal of Biological Macromolecules, v. 202, p. 39-pg., 2022-01-25. (20/03248-7, 20/01907-3, 19/22671-0, 20/05632-9, 18/13492-2)

DA SILVA, RAFAEL L. C. G.; BERNARDINELLI, OIGRES D.; FRACHINI, EMILLI C. G.; ULRICH, HENNING; SABADINI, EDVALDO; PETRI, DENISE F. S.. Vanillin crosslinked chitosan films: The states of water and the effect of carriers on curcumin uptake. Carbohydrate Polymers, v. 292, p. 10-pg., 2022-06-14. (20/05632-9, 18/13492-2)